WO2015076625A1 - Led 조명기구 - Google Patents

Led 조명기구 Download PDF

Info

Publication number
WO2015076625A1
WO2015076625A1 PCT/KR2014/011290 KR2014011290W WO2015076625A1 WO 2015076625 A1 WO2015076625 A1 WO 2015076625A1 KR 2014011290 W KR2014011290 W KR 2014011290W WO 2015076625 A1 WO2015076625 A1 WO 2015076625A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
led
light
housing
unit
lighting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2014/011290
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김덕용
강병주
김현기
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KMW Inc
Original Assignee
KMW Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to RU2016124536A priority Critical patent/RU2648013C2/ru
Priority to AU2014353710A priority patent/AU2014353710B2/en
Priority to JP2016533126A priority patent/JP6339199B2/ja
Priority to KR1020157006692A priority patent/KR101693221B1/ko
Priority to EP14864495.8A priority patent/EP3076072A4/en
Priority to CN201480063421.7A priority patent/CN105745491A/zh
Application filed by KMW Inc filed Critical KMW Inc
Priority to CA2931358A priority patent/CA2931358C/en
Publication of WO2015076625A1 publication Critical patent/WO2015076625A1/ko
Priority to PH12016500942A priority patent/PH12016500942A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to ZA2016/03808A priority patent/ZA201603808B/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0008—Reflectors for light sources providing for indirect lighting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/08—Lighting devices intended for fixed installation with a standard
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0008—Reflectors for light sources providing for indirect lighting
    • F21V7/0016—Reflectors for light sources providing for indirect lighting on lighting devices that also provide for direct lighting, e.g. by means of independent light sources, by splitting of the light beam, by switching between both lighting modes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V21/00—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
    • F21V21/14—Adjustable mountings
    • F21V21/30—Pivoted housings or frames
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/02—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being transformers, impedances or power supply units, e.g. a transformer with a rectifier
    • F21V23/023—Power supplies in a casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/02—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being transformers, impedances or power supply units, e.g. a transformer with a rectifier
    • F21V23/026—Fastening of transformers or ballasts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional [2D] array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED luminaire, and more particularly, to an LED luminaire having excellent heat dissipation characteristics and easy light distribution control.
  • Lighting devices using conventional light source means such as incandescent lamps, fluorescent lamps have problems such as high power consumption and short lifespan.
  • lighting devices that use LEDs with low power consumption and long lifespan are being developed.
  • the lifespan is significantly increased compared to the existing lighting device.
  • the amount of waste is also greatly reduced to prevent environmental pollution. It is also expected to reduce power consumption and contribute to energy savings.
  • LED has a problem of generating a large amount of heat despite this advantage. If the heat generated by the LED cannot be emitted to the outside, the lifespan of the LED luminaire is reduced, so the long life effect of using the LED as a light source is hardly expressed.
  • the LED lighting device requires a switching mode power supply (SMPS) for converting an external AC power into a DC power supply to the LED.
  • SMPS switching mode power supply
  • Korean Utility Model Registration No. 20-0451090 discloses a case where an LED landscape lighting lamp with built-in SMPS is placed facing a substrate on which an LED is mounted and the SMPS is disposed between supporting surfaces. But SMPS generates heat by itself. Therefore, in the LED landscape lighting, there is a problem in that the heat generated from the SMPS and the heat generated from the LED interact to reduce the lifetime of both the SMPS and the LED.
  • high power LED luminaires typically over 100 watts
  • LED luminaires have generally used high power LED chips (eg, 1 watt LED chips) as light sources.
  • high power LED chips eg, 1 watt LED chips
  • FIG. 1 high power LED chips
  • FIG. 1 high power LED chips
  • FIG. 1 high power LED chips
  • high-power LED chips generate more heat than low-power LED chips, requiring more effort to dissipate heat. Despite such deterioration in heat dissipation, high power LED chips had to be used to make light distribution control easier.
  • the high-power luminaire when the high-power luminaire is implemented using a high power LED chip, a large heat dissipation means is required to solve the heat dissipation problem. Accordingly, the volume and weight of the device increase and the manufacturing cost also increases. Particularly, in the case of floodlight, a luminaire having a small size and low power consumption is required due to the large size of the lighting fixture and the large power consumption.
  • an embodiment of the present invention can easily emit heat generated from the LED and can prevent the heat generated from the LED from being conducted to the surroundings, as well as control light distribution in a desired form. It is an object of the present invention to provide an LED lighting device.
  • an embodiment of the present invention is to provide an LED lighting device that can block the heat conduction between the power supply and the lighting unit.
  • an LED lighting device includes: (i) an illumination unit including a plurality of LEDs as a light source to generate light; (ii) a housing having an inner space having an opening on one surface and a light emitting portion for emitting light to the outside on the other surface; (iii) a reflection unit provided on an inner surface of the housing (ii) to reflect light generated from the lighting unit (i) to the light emitting unit; And (iv) a heat dissipation unit provided to the outside of the rear surface of the lighting unit i to emit heat to the outside, wherein the front surface of the lighting unit i faces the inner space of the housing to cover the opening.
  • the light emitting unit is installed to emit light generated from the lighting unit (i) or to emit light reflected from the lighting unit (i) through the reflecting unit (iii).
  • the LED lighting device includes a lighting unit including a substrate on which a plurality of low-power LED chip is mounted; A bottom, a housing having a first inclined surface forming an acute angle with the bottom surface, and a second inclined surface forming an acute angle with the bottom surface and connected to the first inclined surface, wherein the bottom, the first inclined surface and the second inclined surface A housing to which both ends of the bottom, the first inclined surface, and the second inclined surface are connected such that an inner space is formed at a boundary thereof; A reflection part installed to reflect light generated from the lighting part on an inner surface of the housing, wherein at least a part of the lighting part is a part of the first inclined surface such that the low power LED chips face an inner space of the housing; Is inserted through.
  • LED lighting fixtures according to the embodiments of the present invention is excellent in heat dissipation characteristics, excellent in manufacturing efficiency, high productivity, and can reduce the overall weight and volume of the final product and smooth light control can be applied to various fields .
  • FIG 1 shows an arrangement of LED chips of an LED luminaire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 shows an arrangement of LED chips of an LED luminaire according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of the LED lighting fixture according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an assembled state of the LED lighting fixture of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the inclination angle of the reflecting surface of the LED lighting fixture of FIG.
  • Figure 6 is a plan perspective view of the LED lighting fixture according to an embodiment of the present invention, the reflector is installed on the side.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of a fixing frame applied to the LED lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of an LED lighting fixture according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a side view of the LED luminaire of FIG. 8.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a part of the LED lighting fixture of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the LED lighting fixture according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 13 shows light emission of the LED luminaire when the inclination angle a is 45 degrees.
  • FIG. 14 is a light distribution diagram and a direct illuminance diagram of the LED lighting device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the LED lighting fixture according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the assembled state of the LED lighting fixture of FIG.
  • LED lighting apparatus comprises: (i) a lighting unit 100 having a plurality of LEDs as a light source to generate light; (ii) a housing 200 having an inner space having an opening 220 on one surface and a light emitting portion 210 emitting light to the outside on the other surface; (iii) a reflection unit 230 installed on an inner surface of the housing 200 to reflect light generated from the lighting unit 100 to the light emitting unit 210; And (iv) a heat dissipation unit 120 provided to be exposed to the outside of the lighting unit 100 to release the heat to the outside.
  • the front surface of the lighting unit 100 is installed toward the inner space of the housing 200 to cover the opening 220, the light emitting unit 210 is generated from the lighting unit 100 It is installed to emit the light is reflected or reflected through the reflector 230 from the illumination unit 100.
  • the lighting unit 100 supports a substrate 110, a plurality of LEDs 111 disposed on the substrate 110, and the substrate 110.
  • the metal plate 130 is included.
  • an LED chip is preferably used. COB (chip on board) type LED chips can also be used.
  • the LED chip is a low power LED chip.
  • a chip of 0.1 watt to 0.6 watt, preferably 0.2 watt to 0.5 watt may be used.
  • Low-power LED chips have a narrower spacing between neighboring chips because they provide the same output in the same area and use more chips than higher-power high-power LED chips.
  • FIGS. 1 and 2 are views showing the arrangement of the low power LED chips 111 and the high power LED chips 111 on the lighting unit of the LED luminaire according to an embodiment of the present invention, specifically, the substrate.
  • LED luminaires using low power LED chips as shown in FIGS. 1 and 2 can have five 0.2 watt LED chips arranged in a unit area (indicated by "A” in the figures), while high power LEDs LED luminaires using chips can be aligned with one 1 watt LED chip (FIG. 2). This shows that the spacing between the low power chips labeled "d1" in FIG. 1 is smaller than the spacing between the high power chips labeled "d2" in FIG.
  • the LED luminaire according to a modified embodiment of the present invention can be equipped with ten 0.1 watt LED chips, four 0.25 watt LED chips, or 0.5 watts in a unit area, depending on desired design specifications and / or customer requirements.
  • the two LED chips can be aligned.
  • each LED chip 111 serves as a heat transfer point and a heat source for transferring heat
  • LED luminaires using low power LED chips according to an embodiment of the present invention are more uniform in the heat generated from the LED chips to the substrate. Can be delivered or discharged evenly.
  • Low-power LED chips are less expensive and consume less power than high-power LED chips and generate less heat than high-power LED chips.
  • Low power LED chips also have higher brightness efficiency than high power LED chips. For example, in theory, there is a lumen difference per watt between the luminous flux of each of the five 0.2 watt LED chips and the luminous flux of one 1.0 watt LED chip. That is, a 0.2 watt LED chip has about 160 lm / w while a 1.0 watt LED chip has about 140 lm / w, which means that the light efficiency of low power LED chips is higher than that of high power LED chips.
  • a high power LED chip (eg, an LED chip of about 1 watt or more) may also be used.
  • heat generated from the chip has a relatively higher temperature than a low power chip, which may cause a heat island phenomenon.
  • the spacing between neighboring chips within the same area may be greater than in low power LED chips, making thermal conduction difficult. In high power LED chips, these can shorten the life of the LED chips. Therefore, heat dissipation design is of paramount importance in high-power LED chips. Therefore, when using a high power LED chip, it is desirable to have all of the heat dissipation designs described below as possible. Since the amount of heat generation and light distribution of the chip must be changed according to the type of chip, the design and structure of the lighting fixture must be adjusted accordingly.
  • the lighting unit 100 may be detachably attached to the housing 200 so that the lighting unit 100 may be conveniently replaced and repaired.
  • the lighting unit 100 is installed toward the inner space of the housing 200 such that the front surface where the LED is installed covers the opening 220 of the housing 200.
  • the lighting unit 100 may be installed by being inserted into the opening 220 of the housing 200.
  • the metal plate 130 to which the substrate 110 is attached is installed to have an acute inclination angle with respect to the ground. Accordingly, the LEDs 110 mounted on the substrate 110 are inclined with respect to the ground. This can be understood to increase the illuminance in the direct direction of the LED lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • the metal plate 130 may be manufactured by various methods.
  • the metal plate 130 may be an extrusion molded product, preferably manufactured by extrusion molding.
  • the metal plate 130 has a higher thermal conductivity than the housing 200, so that the heat generated from the LED chip is greater than that of the housing 200. Can be delivered quickly through
  • a rear surface of the lighting unit 100 is provided to be exposed to the outside, and is provided with a heat dissipation unit 120 for emitting heat to the outside.
  • a heat radiation fin is preferably used as the heat dissipation unit 120.
  • a plurality of heat dissipation fins 120 protrude from the rear surface of the metal plate 130, and the substrate 110 may be fixed to the front surface of the metal plate 130 as shown in FIG. 4.
  • the LED chip 111 is mounted on the substrate 110 as a light source. When heat is generated in the LED chip 111, the heat may be quickly transferred to the heat dissipation fins 120 through the metal plate 130.
  • heat transfer to the heat dissipation fin 120 may be performed more quickly. Heat transferred to the heat dissipation fin 120 may be easily released to the outside through heat exchange with the outside air from the heat dissipation fin 120.
  • the number, shape, and location of the heat dissipation fins 120 may be appropriately selected depending on desired design specifications and / or customer requirements.
  • the heat radiating fins 120 may be formed horizontally.
  • the heat radiation fins 120 may be formed in a vertical direction or in an inclined direction.
  • the heat dissipation fins 120 are formed in a vertical direction or at least inclined with respect to the ground, foreign matters such as dust fall down by gravity to prevent deterioration of heat dissipation characteristics due to foreign matter deposition.
  • air convection may be smooth. That is, when the heat radiating fins 120 are formed in the vertical direction, the air heat-exchanged in the space between the heat radiating fins 120 may rise smoothly without resistance to form convection. Therefore, the heat dissipation fin 120 is preferably formed in a direction inclined with respect to the ground, more preferably in a vertical direction. At least one of the heat sink fins 120 may be formed horizontally and / or at least one of them may be formed in an inclined direction or vertically.
  • the heat dissipation fin 120 and the metal plate 130 may be formed separately and connected to each other in an appropriate manner. In other embodiments they may be formed integrally through processes such as extrusion or injection molding. In general, even the same material, the extrusion molded product has a higher thermal conductivity than the injection molded product. Therefore, the heat dissipation fin 120 and the metal plate 130 is preferably formed integrally, and more preferably manufactured by extrusion molding. In this case, the thermal conductivity is high, the heat dissipation effect is large.
  • the metal plate 130 and the heat dissipation fins 120 are preferably made of a material having a greater thermal conductivity than the housing 110.
  • the housing 200 has a bottom, a first inclined surface forming an acute angle with the bottom surface, and a second inclined surface forming an acute angle with the bottom surface and connected to the first inclined surface.
  • the housing 200 is connected to both ends of the bottom surface, the first sloped surface and the second sloped surface such that an inner space is formed between the bottom surface, the first sloped surface, and the second sloped surface.
  • the opening 220 is provided on the first inclined surface of the housing 200, and the light emitting part 210 is provided on the bottom surface of the housing 200.
  • the angle formed by the bottom and first inclined surfaces, the angle formed by the first and second inclined surfaces, and the angle formed by the second and inclined surfaces may satisfy desired design specifications and / or customer requirements. Is set.
  • the housing 200 may be formed through a process such as extrusion molding or injection molding.
  • the housing 200 is formed entirely by injection molding. Since the injection molding housing 200 has a relatively low thermal conductivity, heat generated from the LED 111 may be conducted to the power supply 300, or conversely, heat of the power supply 300 may be reduced to the LED 111. to be.
  • the housing 200 it is preferable to use a material having a relatively low thermal conductivity as compared to the metal plate 130 and the heat dissipation fin 120. This is because heat can be further reduced between the lighting unit 100 and the power supply unit 300 through the housing 200.
  • the first inclined surface provided with the opening 220 is formed to be inclined with the ground to enable molding without using an insert in the injection mold.
  • the heat insulation sealing unit 140 is disposed between the lighting unit 100, in particular, the metal plate 130 on which the LED chip is mounted and the housing 200.
  • the heat insulation sealing part 140 is preferably made of a low thermal conductivity material.
  • the insulation sealing unit 140 prevents water from flowing into the housing 200 and blocks heat generated from the LED 111 from being conducted to the housing 200, and is also generated by the power supply unit 300. Block the heat is conducted to the lighting unit (100).
  • a reflector 230 may be installed on an inner surface of the housing 200 to reflect light generated from the lighting unit 100 to the light emitting unit (see FIG. 3).
  • the reflector 230 may include a plurality of reflecting surfaces 231, and each reflecting surface 231 may have predetermined light distribution characteristics when light is emitted through the light emitting unit 210. To implement, they have different inclination angles ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 ,..., Different curvatures, different areas or two or more of them. Thus, by using the reflector 230 having a plurality of reflecting surfaces 231 having different inclinations, light distribution can be efficiently controlled. In particular, when a low power LED chip is used as a light source, that is, when the number of chips is more difficult to control light distribution, desired light distribution can be easily obtained.
  • the number of the low power LED chips 111 and the distance between neighboring chips may be adjusted to implement the predetermined light distribution characteristic, and the structure and shape of the reflector 230 may be appropriately designed.
  • the LED chips may be mounted on the lighting unit 100 so that at least some of the light generated from the LED chips 111 may reach the reflector 230.
  • the closer to the illumination unit 100, the narrower the area of the reflective surface, and the farther away from the illumination unit the larger the area may be.
  • Reflector 230 may be formed on the ceiling surface of the inner surface of the housing 200, as shown in Figure 5, may be formed on both sides of the housing 200, as shown in Figure 6 or both May be 6 is a plan perspective view of a luminaire according to an embodiment of the present invention. As shown, the light generated from the LED chip 111 on the substrate 110 is reflected to the side and then emitted to the outside through the light emitting unit 210.
  • the reflector 230 is detachably installed in the housing 200 to facilitate replacement and repair as well as to freely adjust the light distribution characteristics.
  • the reflector 230 various materials such as aluminum may be used.
  • various coating methods may be used to form the reflector 230. For example, a method of depositing, coating or laminating silver (Ag) on a polycarbonate may be used.
  • the light emitting unit 210 is provided with a cover 240 covering the light emitting unit 210.
  • the cover 240 prevents foreign substances such as dust from entering the housing 200.
  • Cover 240 may be secured to housing 200 through methods known in the art.
  • LED lighting fixture according to an embodiment of the present invention includes a fixing frame 250 for fixing the cover 240. The configuration and operation of the fixed frame 250 will be described in more detail later.
  • the outer surface of the housing 200, a power supply unit 300 for supplying power to the lighting unit 100 may be mounted. At least one power supply hole 201 is provided on an outer surface of the power supply unit 300 to allow power to be supplied to the substrate 110.
  • the power supply unit 300 may be mounted detachably or may be mounted non-removably. A detachable type is more preferable from a viewpoint of replacement or repair.
  • the LED lighting device according to the embodiment of the present invention has excellent heat dissipation characteristics.
  • the power supply unit 300 may be installed to be inclined with respect to the ground as shown in FIG. 4 and thus has an advantage of reducing the stacking of dust or foreign matter and reducing resistance by wind.
  • the power supply 300 is provided with a fastening protrusion 310 protruding downward (FIG. 4).
  • the fastening protrusion 310 may be mounted on an outer surface of the housing 200 so as to contact the upper surface of the housing 200 with a gap between the power supply 300 and the outer upper surface of the housing 200. Since the power supply unit 300 and the housing 200 are contacted only through the fastening protrusions, the heat conduction between them can be reduced. In addition, there is a space between the power supply unit 300 and the housing 200 in addition to the portion connected through the fastening protrusions to increase the heat dissipation effect. In another modified embodiment, as shown in FIG.
  • the heat dissipation unit 320 is disposed on the outer surface of the power supply unit 300 so that heat dissipation is performed from the power supply unit 300 to the outside.
  • a heat dissipation fin is preferably used as the heat dissipation unit 320.
  • the heat dissipation fin is preferably formed to be inclined with the ground, more preferably in the vertical direction.
  • the power supply unit 300 may be provided with an antenna 340 for receiving a wireless signal to adjust the power provided to the substrate 110 with a wireless signal from the outside (FIG. 3). It may be configured to include a controller for controlling the power supply according to the radio signal received through the antenna 340.
  • the light emitting portion 210 may be provided on the bottom of the housing 200, and the opening 200 is upwards from one end of the bottom. It may be formed to be inclined, and the outer surface on which the power supply unit 300 is mounted may be formed to be inclined upward from another end of the bottom.
  • FIG. 3 shows a fixed frame 250 applied to the LED lighting device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 shows an exploded view of the fixed frame 250.
  • the fixed frame 250 has a plurality of divided configurations. That is, in the fixed frame 250, a plurality of bending frames 251 and a linear frame 252 are combined with each other to form a fixed frame 250 having a window frame shape as a whole.
  • the bending frame 251 is in contact with the vertex of the cover 240 and the edge around the vertex, respectively, and the straight frame 252 is in contact with the edge of the cover 240 between the bending frames 251 (see FIGS. 3 and 7).
  • the bending frame 251 and the linear frame 252 may be coupled around the bottom light emitting portion 210 of the housing 200 through a coupling mechanism such as bolts, respectively.
  • the bending frame 251 and the linear frame 252 may be coupled to overlap a part of each other, the overlapping portion may be provided with a stepped portion 253 is reversed up and down to engage each other.
  • the bending frame 251 may be coupled to the housing 200 with the cover 240 interposed therebetween, and the straight frame 252 may be coupled to the housing 200.
  • the stepped portion 253 formed at one end of the straight frame 252 may be in contact with the stepped portion 253 of the bending frame 251 and the edge of the straight frame 252 is substantially in the bending frame 251. It can be tightly fixed.
  • the split type fixed frame 250 does not need to produce a variety of frames for each model has the advantage that the manufacturing cost can be reduced.
  • the integral fixed frame may be distorted in the storage process when manufactured, but the split type fixed frame 250 according to an embodiment of the present invention is divided, so there is no fear of distortion. It can also be stored easily by reducing its volume.
  • FIG. 8 is a perspective view of an LED lighting fixture according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a side view of the LED lighting fixture of FIG. 8
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of the LED lighting fixture of FIG. 9.
  • the LED lighting device according to another embodiment of the present invention is coupled to the lighting unit 100, and an angle adjusting unit capable of tilting and rotating the LED lighting device according to the previous embodiment ( 400) is further included.
  • the angle adjustment unit 400 is a first pivot bracket 410 fixed to one side end of the rear surface of the lighting unit 100, the second side fixed to the other side end of the rear surface of the lighting unit 100
  • Rotating bracket 410 one end is rotatably coupled to the first rotation bracket 410, the other end is rotatable frame 420 is coupled to the second rotation bracket and the rotation frame portion 420
  • It is configured to include an arm socket portion 430 detachably coupled to a portion of the) and to which the arm of the light stem can be coupled (see FIGS. 8 and 9).
  • the arm socket part 430 may rotate the coupling structure of the lighting unit 100, the housing 200, and the power supply unit 300 according to the coupling angle thereof.
  • the rotation bracket 410 By rotating the pivot frame 420, the angle at which the light emitted from the LED 111 is reflected through the reflector 230 and the angle emitted through the light emitter 210 may be adjusted (see FIG. 9). ).
  • the rotation bracket 410 includes a rotation shaft part 412 fixed to the side of the lighting unit 100 by penetrating a part of the rotation frame 420 at the center thereof.
  • the rotating bracket 410 is provided with an arc-shaped through portion 411 around the rotating shaft portion 412. Accordingly, the rotation frame 420 is not rotated by tightening the fixing bolt 421 coupled to the rotation bracket 410 through the penetrating portion 411 in a state in which the rotation angle of the rotation frame part 420 is properly adjusted.
  • the pivot bracket 410 has a planar shape of 'c', and an arm socket part 430 may be coupled to a surface parallel to the illumination part 100.
  • the arm socket portion 430 may be replaced with a socket or fastening member having various shapes or shapes as necessary.
  • LED lighting fixtures according to an embodiment of the present invention can be applied to a variety of fields, including street lights, ceiling lights, harbor lights, park lights. That is, the LED lighting device according to an embodiment of the present invention may be installed on the arm of the street lamp post, or may be installed on a wall, a ceiling, or the like. LED lighting fixture according to an embodiment of the present invention can be freely adjusted up and down to achieve a suitable light distribution. For example, it can be adjusted from -70 to 110 degrees.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the LED lighting fixture according to an embodiment of the present invention.
  • the metal plate 130 is inclined with respect to the ground, and the angle a with respect to the direction perpendicular to the light emitting part 210.
  • the inclination angle a takes into account the roughness of the light emitting unit 210 in the direction immediately below.
  • the range of the inclination angle a may be appropriately adjusted through design specifications such as predetermined light distribution.
  • the amount of light emitted directly from the LED 111 chip to the light emitting portion 210 is too small to obtain desired light distribution.
  • the amount of light directly emitted directly from the LED 111 chip to the light emitting portion 210 is too small to obtain desired light distribution.
  • the inclination angle a is 0 degrees, most of the emitted light is reflected light through the reflector 230, and only a part of the emitted light directly from the illuminator is difficult to obtain proper light distribution.
  • the inclination angle a is too large, the amount of light directly emitted to the light emitting unit 210 is too large to obtain desired light distribution. For example, as shown in FIG.
  • the inclination angle a is not limited and may be in a range of more than 0 degrees and less than 45 degrees. Such a limitation of the inclination angle a takes into account that the present invention uses a larger number of LEDs than the conventional one due to the use of low power LEDs, and thus, there is a high necessity to control light distribution.
  • the light emitting unit 210 and the straight line meet each other.
  • the ratio of the length y to the point also affects the light distribution characteristic of the present invention (FIG. 11).
  • the luminaire of FIG. 13 has a larger y / x ratio than the luminaire of FIG. 12 and thus the light distribution characteristic is completely different.
  • the length y and the height x are preferably set to implement preset light distribution characteristics when light is emitted through the light emitting unit 210.
  • the length y of the reflecting portion 231 is more than twice the height x and designed to be less than seven times the height x. Within the range of this aspect ratio, the light distribution characteristic is more excellent.
  • the ratio of the luminous flux of the light (direct light) directly reflected from the light source and the light (reflected light) reflected through the reflector may be adjusted in a range of 4: 6 to 6: 4. .
  • FIG. 14 is a light distribution diagram and a direct illuminance diagram of a lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • the luminaire is a luminaire that uses a 0.2 watt low power LED chip and consumes 300 watts and has a ratio of 51.4: 48.6 in the ratio of direct light and reflected light.
  • the light distribution distribution diagram, the direct illuminance table, and the ratio of luminous flux between the direct light and the reflected light can be obtained by adjusting the inclination angles a, the ratio of y / x and the like as described above.
  • Yet another embodiment of the present invention provides a lighting unit including a substrate on which a plurality of low power LED chips are mounted; A bottom, a housing having a first inclined surface forming an acute angle with the bottom surface, and a second inclined surface forming an acute angle with the bottom surface and connected to the first inclined surface, wherein the bottom, the first inclined surface and the second inclined surface A housing to which both ends of the bottom, the first inclined surface, and the second inclined surface are connected such that an inner space is formed at a boundary thereof; A reflection part installed to reflect light generated from the lighting part on an inner surface of the housing, wherein at least a part of the lighting part is a part of the first inclined surface such that the low power LED chips face an inner space of the housing; Provides an LED luminaire that is inserted through.
  • the lighting unit and the power supply unit may be thermally insulated from other structural elements, and may heat (dissipate) individually, thereby preventing heat conduction between the lighting unit and the power supply unit and preventing shortening of life.
  • the housing may be made of a material having a relatively low thermal conductivity through injection molding, thereby preventing heat conduction between the lighting unit and the power supply unit.
  • the heat insulation sealing unit configured to block heat conduction is disposed between the lighting unit and the housing, thereby preventing heat conduction between the lighting unit and the housing (and the power supply unit).
  • productivity can be improved by preventing deformation and damage of the frame.
  • the lighting unit and the power supply unit can be manufactured in the form of separate pieces to implement the optimized weight and structure.
  • the housing, the lighting unit and the power supply unit can be manufactured in the form of a separate piece to increase the productivity during mass production can reduce the manufacturing cost.
  • the LED lighting fixtures according to some embodiments may further include an angle adjuster rotatably coupled to the lighting unit, wherein the structure or shape of the arm socket assembled with the angle bracket of the angle adjuster in the ground, ceiling It is possible to maintain the lighting direction irrespective of the installation position of the lighting fixture such as a wall. Therefore, LED lighting fixtures can be applied to various lighting fields and used for various purposes. In addition, LED luminaires can achieve the desired light distribution even when low power LED chips are used, reduce heat generated by the use of high power LED chips, and reduce weight and volume. In addition, the LED lighting fixtures according to some embodiments can control the lighting wirelessly, which is very convenient to operate.
  • the luminaire according to one embodiment of the present invention can be used for high power lighting of 100 watt or more, in particular for floodlight.
  • Floodlight is a luminaire that collects the light emitted from the light source to form a beam to illuminate a distant place, and is mainly used to illuminate distant places such as vehicles and ships, or to illuminate exterior walls of buildings, outdoor workshops, and sports facilities.
  • the luminaire according to an embodiment of the present invention can obtain a desired heat dissipation characteristic and light distribution characteristic with a relatively small size, and thus can be used more effectively in floodlight.
  • metal plate 140 heat insulation sealing part
  • housing 210 light emitting portion
  • stepped portion 300 power supply
  • fastening protrusion 320 heat dissipation, heat radiation fins
  • fixing bolt 430 arm socket portion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Abstract

본 발명은 (i) 광원으로서 복수의 LED를 구비하여 빛을 생성하는 조명부; (ii) 일면에 개구부를 구비하고 타면에 빛을 외부로 방출하는 광방출부를 구비하며 내부 공간을 갖는 하우징; (iii) 상기 하우징(ii)의 내면에, 상기 조명부(i)로부터 생성되는 빛을 상기 광방출부로 반사할 수 있도록 설치되는 반사부; 및 (iv) 상기 조명부(i)의 배면에 외부로 노출되도록 구비되어 열을 외부로 방출하는 열방출부를 포함하며, 상기 조명부(i)의 전면은 상기 개구부를 덮도록 상기 하우징의 내부 공간을 향하여 설치되고, 상기 광방출부는 상기 조명부(i)로부터 생성되는 빛을 방출하거나 상기 조명부(i)로부터 반사부(iii)를 통하여 반사되는 빛을 방출하도록 설치되는 LED 조명기구를 제공한다.

Description

LED 조명기구
본 발명은 LED 조명기구에 관한 것으로, 더 상세하게는 방열 특성이 우수하면서도 배광 제어가 용이한 LED 조명기구에 관한 것이다.
백열등, 형광등 등 기존의 광원 수단을 이용한 조명장치들은 전력 소비가 많고 수명이 짧다는 등의 문제점이 있다. 이러한 점을 고려하여 전력 소비가 적고 수명이 긴 LED를 광원으로 이용하는 조명장치들이 개발되고 있다. LED를 광원으로 사용하는 경우 기존 조명장치에 비하여 수명이 현저하게 증가한다. 그 결과, 폐기물의 양도 대폭 감소되어 환경오염을 방지할 수 있다. 또한 전력 소비가 감소되어 에너지 절약에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
그러나 LED는 이러한 장점에도 불구하고 다량의 열을 발생시킨다는 문제점이 있다. LED가 발생시키는 열을 외부로 방출시키지 못하는 경우 LED 조명기구의 수명이 줄어들게 되어 LED를 광원으로 사용함에 따른 장수명 효과가 그대로 발현되기 어렵다.
또한 LED 조명장치는 외부의 교류전원을 직류전원으로 변환하여 LED에 공급하는 전원공급장치(SMPS; Switching Mode Power Supply)를 필요로 한다. 예를 들면 등록실용신안 20-0451090호에는 SMPS가 내장된 LED 경관조명등으로서 LED가 실장된 기판과 SMPS가 지지면을 사이에 두고 마주하게 위치하는 경우가 개시되어 있다. 그런데 SMPS는 그 자체로서 열을 발생시킨다. 따라서 상기 LED 경관조명등에서는 SMPS에서 발생하는 열과 LED에서 발생하는 열이 상호작용을 하여, SMPS와 LED의 수명이 모두 저하된다는 문제점이 있었다.
한편 LED 조명장치 중 고출력 LED 조명기구(통상 100 watt 이상)에서는 일반적으로 광원으로 고전력 LED 칩들(예를 들면 1 watt LED 칩들)이 사용되었다. 이는 저전력 LED 칩들의 경우(도 1) 고전력 LED 칩들(도 2)에 비하여 상대적으로 많은 수의 칩이 사용되어야 하고(도 1 참조) 이에 따라 배광을 제어하기 어렵기 때문이다. 예를 들어 100 watt의 고출력을 제공하기 위해 1 watt 고전력 칩은 100개가 필요하지만 0.2 watt 저전력 칩은 500개나 필요하고 광원의 수가 증가하여 배광을 제어하기도 어려워진다. 특히 기존 조명을 대체하기 위하여 정해진 면적 내에서 고출력 조명을 제공하는 경우 LED 칩의 수가 많아질수록 배광을 제어하기 어려워지고 이러한 이유에서 고전력 LED 칩이 사용되고 있다.
그러나 고전력 LED 칩은 저전력 LED 칩에 비하여 발열량이 많아 방열에 더 많은 노력을 기울여야 한다. 이와 같이 방열 특성의 저하에도 불구하고 배광 제어를 더 쉽게 하기 위해서는 고전력 LED 칩이 사용되어야 했다.
상기와 같이 고출력 조명기구가 고전력 LED 칩을 사용하여 구현되는 경우 방열 문제를 해결하기 위하여 큰 방열 수단이 필요하였으며 이에 따라 장치의 부피와 무게가 증가하고 제조비용 또한 많이 올라가는 문제점이 발생하였다. 특히 투광 조명의 경우 조명기구의 크기가 크고 전력 소모량이 매우 크다는 점 때문에 크기가 작고 전력 소모량이 작은 조명기구가 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는 LED에서 발생된 열을 용이하게 방출할 수 있으며 LED에서 발생된 열이 주변으로 전도되는 것을 방지할 수 있을 뿐 아니라 원하는 형태로 배광을 제어할 수 있는 LED 조명기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 전원 공급부와 조명부 사이의 열 전도를 차단할 수 있는 LED 조명기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구는 (i) 광원으로서 복수의 LED를 구비하여 빛을 생성하는 조명부; (ii) 일면에 개구부를 구비하고 타면에 빛을 외부로 방출하는 광방출부를 구비하며 내부 공간을 갖는 하우징; (iii) 상기 하우징(ii)의 내면에, 상기 조명부(i)로부터 생성되는 빛을 상기 광방출부로 반사할 수 있도록 설치되는 반사부; 및 (iv) 상기 조명부(i)의 배면에 외부로 노출되도록 구비되어 열을 외부로 방출하는 열방출부를 포함하며, 상기 조명부(i)의 전면은 상기 개구부를 덮도록 상기 하우징의 내부 공간을 향하여 설치되고, 상기 광방출부는 상기 조명부(i)로부터 생성되는 빛을 방출하거나 상기 조명부(i)로부터 반사부(iii)를 통하여 반사되는 빛을 방출하도록 설치된다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명기구는 다수의 저전력 LED 칩이 실장되는 기판을 포함하는 조명부; 저면, 상기 저면과 예각을 형성하는 제1경사면, 및 상기 저면과 예각을 형성하며 상기 제1경사면과 연결되는 제2경사면을 구비하는 하우징이되, 상기 저면, 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면을 경계로 내부 공간이 형성되도록 상기 저면, 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면의 양 말단이 연결되는 하우징; 상기 하우징의 내면에 상기 조명부로부터 생성되는 빛을 반사할 수 있도록 설치되는 반사부를 포함하며, 상기 조명부의 적어도 일부는, 상기 저전력 LED 칩들이 상기 하우징의 내부 공간을 향하도록, 상기 제1경사면의 일부를 통해 삽입된다.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 조명기구들은 방열 특성이 우수하고 제조 효율성이 뛰어나며 생산성이 높을 뿐 아니라 최종 제품의 전체 무게와 부피가 감소되고 배광 제어를 원활하게 할 수 있어 다양한 분야에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 LED 칩들의 배열을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명기구의 LED 칩들의 배열을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 LED 조명기구의 조립상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 LED 조명기구의 반사면의 경사각을 나타낸 단면도이다.
도 6은 측면에 반사부가 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 평면 투시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구에 적용되는 고정프레임의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 사시도이다.
도 9는 도 8의 LED 조명기구의 측면도이다.
도 10은 도 9의 LED 조명기구의 일부 확대도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 단면도이다.
도 12는 경사각 a가 0도인 경우의 LED 조명기구의 광방출을 나타낸다.
도 13은 경사각 a가 45도인 경우의 LED 조명기구의 광방출을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 배광분포도 및 직하 조도표를 나타낸다.
이하 첨부하는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들의 LED 조명기구들을 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 LED 조명기구의 조립 상태를 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구는 (i) 광원으로서 복수의 LED를 구비하여 빛을 생성하는 조명부(100); (ii) 일면에 개구부(220)를 구비하고 타면에 빛을 외부로 방출하는 광방출부(210)를 구비하며 내부 공간을 갖는 하우징(200); (iii) 상기 하우징(200)의 내면에, 상기 조명부(100)로부터 생성되는 빛을 상기 광방출부(210)로 반사할 수 있도록 설치되는 반사부(230); 및 (iv) 상기 조명부(100)의 배면에 외부로 노출되도록 구비되어 열을 외부로 방출하는 열방출부(120)를 포함한다. 상기 LED 조명기구에서, 상기 조명부(100)의 전면은 상기 개구부(220)를 덮도록 상기 하우징(200)의 내부 공간을 향하여 설치되고, 상기 광방출부(210)는 상기 조명부(100)로부터 생성되는 빛을 방출하거나 상기 조명부(100)로부터 반사부(230)를 통하여 반사되는 빛을 방출하도록 설치된다.
1. 조명부
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면 조명부(100)는 기판(110), 상기 기판(110) 상에 배치되는 복수의 LED(111), 및 상기 기판(110)을 지지하는 금속판(130)을 포함한다. LED 광원으로는 바람직하게는 LED 칩이 사용된다. COB(chip on board) 유형의 LED 칩도 사용될 수 있다.
상기 LED 칩은 저전력 LED 칩인 것이 바람직하다. 저전력 LED 칩으로는 0.1 watt 내지 0.6 watt, 바람직하게는 0.2 watt 내지 0.5 watt의 칩이 사용될 수 있다. 저전력 LED 칩은 동일한 면적에서 동일한 출력을 제공하면서 전력이 더 높은 고전력 LED 칩에 비하여 사용되는 칩의 개수가 더 많기 때문에 이웃하는 칩들 간의 간격이 더 좁게 분포된다.
도 1 및 도 2는 각각, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 조명부, 구체적으로는 기판 상에 저전력 LED 칩들(111)이 배열된 모습과 고전력 LED 칩들(111)이 배열된 모습을 나타낸다. 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 저전력 LED 칩들을 사용한 LED 조명기구는 단위 면적(도면들에서 "A"로 표시됨) 안에 0.2 watt LED 칩 5 개가 정렬될 수 있는 반면(도 1), 고전력 LED 칩들을 사용한 LED 조명기구는 1 watt LED 칩 1개가 정렬될 수 있다(도 2). 이를 보면 도 1에서 "d1"으로 표시된 저전력 칩들 사이의 간격은 도 2에서 "d2"로 표시된 고전력 칩들 사이의 간격보다 좁다. 도시되지는 않았으나, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 LED 조명기구는 원하는 설계 사양들 및/또는 고객 요구에 따라, 단위 면적 안에 0.1 watt LED 칩 10개, 0.25 watt LED 칩 4개, 또는 0.5 watt LED 칩 2개를 정렬시킬 수 있다.
각각의 LED 칩(111)은 열을 전달하는 열 전달 지점 및 열원으로서의 역할을 하므로 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 LED 칩들을 사용하는 LED 조명기구들은 LED 칩들로부터 발생된 열을 기판에 보다 균일하게(고르게) 전달하거나 방출할 수 있다. 저전력 LED 칩들은 고전력 LED 칩들보다 저렴하고 전력소모가 적으며, 고전력 LED 칩들보다 적은 양의 열을 발생한다. 또한 저전력 LED 칩들은 고전력 LED 칩들보다 높은 밝기 효율을 가진다. 예를 들어, 이론상으로는 5 개의 0.2 watt LED 칩들 각각의 광선속과 하나의 1.0 watt LED 칩의 광선속 사이에는 watt 당 루멘 차가 존재한다. 즉, 0.2 watt LED 칩은 약 160 lm/w를 가지는 반면 1.0 watt LED 칩은 약 140 lm/w를 가지며, 이것은 저전력 LED 칩들의 광효율이 고전력 LED 칩들의 광효율보다 높다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 고전력 LED 칩(가령 약 1 watt 이상의 LED 칩)도 사용될 수 있다. 고전력 LED 칩을 사용할 경우 칩에서 발생된 열이 저전력 칩에 비하여 상대적으로 높은 온도를 가지므로 열섬 현상을 일으킬 수 있다. 또한 동일한 면적 내에서 이웃하는 칩들 사이의 간격이 저전력 LED 칩들에서 보다 더 멀어서 열 전도가 어려워질 수 있다. 고전력 LED 칩에서는 이러한 점들로 인하여 LED 칩들의 수명이 단축될 수 있다. 따라서 고전력 LED 칩에서는 방열 설계가 무엇보다도 중요하다. 따라서 고전력 LED 칩을 사용할 경우에는 이후에 설명되는 방열 설계를 가능한 모두 구비하는 것이 바람직하다. 칩의 종류에 따라 칩의 열 발생량과 배광 특성도 달라져야 하기 때문에 조명기구의 설계 및 구조도 이에 부합되도록 조절되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에서 조명부(100)는 하우징(200)에 탈부착될 수 있어 편리하게 교체 및 수리할 수 있다. 조명부(100)는 LED가 설치된 전면이 하우징(200)의 개구부(220)를 덮도록 하우징(200)의 내부 공간을 향하여 설치된다. 예를 들면, 조명부(100)는 하우징(200)의 개구부(220)에 삽입 결합되어 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 기판(110)이 부착되는 금속판(130)은 지면에 대하여 예각의 경사각을 갖도록 설치된다. 이에 따라 기판(110)에 실장된 LED(110)들은 지면에 대하여 경사진 구조가 된다. 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 직하방향의 조도를 높이기 위한 것으로 이해될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서 금속판(130)은 여러가지 방법에 의하여 제조될 수 있다. 금속판(130)은 바람직하게는 압출 성형에 의하여 제조된 압출 성형물일 수 있다. 금속판(130)이 압출 성형물이고 하우징(200)이 사출 성형물인 경우 금속판(130)이 하우징(200)보다 열 전도율이 더 크게 되고 이에 따라 LED 칩에서 발생된 열은 하우징(200)보다는 금속판(130)을 통하여 신속하게 전도될 수 있다.
2. 열방출부
도 3을 참조하면 조명부(100)의 배면에는 외부로 노출되도록 구비되어 열을 외부로 방출하는 열방출부(120)가 구비되어 있다. 열방출부(120)로는 바람직하게는 방열핀이 사용된다. 이 경우 금속판(130) 배면에 다수의 방열핀(120)이 돌출되고 그 금속판(130)의 전면에는 도 4에 도시된 바와 같이 기판(110)이 고정설치될 수 있다. 기판(110)에는 광원으로서 LED 칩(111)이 실장되어 있다. LED 칩(111)에서 열이 발생하면 이 열은 금속판(130)을 통하여 방열핀(120)으로 빠르게 전달될 수 있다. 상술한 바와 같이 하우징(200)보다 금속판(130)의 열 전도율이 더 큰 경우에는 방열핀(120)으로의 열 전달이 더 신속하게 이루어질 수 있다. 방열핀(120)으로 전달된 열은 방열핀(120)에서 외부 공기와의 열교환을 통하여 용이하게 외부로 방출될 수 있다. 방열핀(120)의 개수, 모양, 위치는 원하는 설계 사양들 및/또는 고객의 요구에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 방열핀(120)은 수평으로 형성될 수 있다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이 방열핀(120)은 수직 방향으로 형성되거나 경사진 방향으로 형성될 수 있다. 방열핀(120)이 수직 방향 또는 적어도 지면에 대하여 경사진 방향으로 형성되면 먼지와 같은 이물질들이 중력에 의하여 아래로 떨어져 이물질 침적으로 인한 방열 특성 저하를 방지할 수 있다. 특히 방열핀(120)이 수직 방향으로 형성되면 공기의 대류가 원활해 질 수 있다. 즉, 방열핀(120)이 수직 방향으로 형성되면 방열핀(120) 사이의 공간에서 열교환된 공기가 저항 없이 원활하게 상승하여 대류를 형성할 수 있다. 그러므로 방열핀(120)은 지면에 대하여 경사진 방향으로 형성되는 것이 바람직하며 수직 방향으로 형성되는 것이 더 바람직하다. 방열핀(120) 중 적어도 하나가 수평으로 형성되고/되거나 그들 중 적어도 하나가 경사진 방향이나 수직으로 형성될 수도 있다.
일부 실시예들에서 상기 방열핀(120)과 금속판(130)은 별개로 형성되어 적절한 방식으로 서로 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서는 이들은 압출 성형이나 사출 성형과 같은 공정을 통하여 일체형으로 형성될 수 있다. 통상 동일한 재질이라도 압출 성형물이 사출성형물 보다 열전도율이 더 크다. 그러므로 방열핀(120)과 금속판(130)은 일체형으로 형성되는 것이 바람직하며, 압출 성형으로 제조되는 것이 더 바람직하다. 이 경우 열전도율이 높아 방열효과가 크다. 또한 금속판(130)과 방열핀(120)은 하우징(110)보다 열 전도율이 큰 재질로 된 것이 바람직하다.
3. 하우징
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하우징(200)은 저면, 상기 저면과 예각을 형성하는 제1경사면, 및 상기 저면과 예각을 형성하며 상기 제1경사면과 연결되는 제2경사면을 구비한다. 상기 하우징(200)은 저면, 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면을 경계로 내부 공간이 형성되도록 상기 저면, 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면의 양 말단이 연결된다. 상기 하우징(200)의 제1경사면에는 개구부(220)가 마련되어 있으며 저면에는 광방출부(210)가 마련된다. 상기 저면과 제1경사면에 의하여 형성된 각도, 상기 제1경사면과 제2경사면에 의하여 형성된 각도, 및 상기 제2경사면과 저면에 의해 형성된 각도는 원하는 설계 사양들 및/또는 고객 요구를 만족시킬 수 있도록 설정된다.
본 발명의 일부 실시예에서 하우징(200)은 압출 성형이나 사출 성형과 같은 공정을 통하여 형성될 수 있다. 바람직하게는 하우징(200)은 전체가 사출 성형에 의하여 형성된다. 사출성형물인 하우징(200)은 열전도율이 상대적으로 낮아 LED(111)에서 발생한 열이 전원공급부(300)로 전도되거나 반대로 전원공급부(300)의 열이 LED(111)로 전도되는 것을 줄일 수 있기 때문이다.
본 발명의 다른 실시예에서 하우징(200)으로는 금속판(130)과 방열핀(120)에 비하여 상대적으로 열전도율이 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 하우징(200)을 통하여 조명부(100)와 전원 공급부(300)사이에 열이 전도되는 것을 더욱 줄일 수 있기 때문이다. 사출 금형에 인서트를 사용하지 않고도 성형이 가능하도록 상기 개구부(220)가 마련된 제1경사면은 지면과 경사를 이루도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 조명부(100), 특히 LED 칩이 실장된 금속판(130)과 상기 하우징(200) 사이에는 단열실링부(140)가 배치된다. 상기 단열실링부(140)는 바람직하게는 열전도율이 낮은 재질로 되어 있다. 상기 단열실링부(140)는 하우징(200) 내부로 물이 유입되는 것을 방지하는 동시에 LED(111)에서 발생된 열이 하우징(200)으로 전도되는 것을 차단하며, 또한 전원공급부(300)에서 발생된 열이 조명부(100)로 전도되는 것을 차단한다.
4. 반사부
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 하우징(200)의 내면에는 상기 조명부(100)로부터 생성되는 빛을 광방출부로 반사할 수 있도록 반사부(230)가 설치될 수 있다(도 3 참조).
도 5에 도시된 바와 같이 반사부(230)는 다수의 반사면(231)으로 이루어질 수 있으며 각각의 반사면(231)은 광방출부(210)을 통하여 빛이 방출될 때 미리 설정된 배광특성을 구현하도록 서로 다른 경사각(θ1, θ2, θ3, …), 서로 다른 곡률, 서로 다른 면적 또는 이들 중 둘 이상을 갖는다. 이와 같이 경사도가 다른 다수의 반사면(231)을 가지는 반사부(230)를 사용함으로써, 배광을 효율적으로 제어할 수 있다. 특히 광원으로서 저전력 LED칩을 사용하는 경우, 즉, 칩의 수가 더 많아져 배광을 제어하기 더 어려운 경우에도 원하는 배광을 용이하게 얻을 수 있다. 이와 같이 미리 설정된 배광특성을 구현하도록 저전력 LED 칩들(111)의 수와 이웃하는 칩들 간의 간격을 조절할 수 있고 이와 더불어 반사부(230)의 구조 및 모양도 적절하게 설계할 수 있다. 예를 들어 LED 칩들(111)로부터 생성되는 빛의 적어도 일부가 반사부(230)에 도달할 수 있도록 LED 칩들을 조명부(100) 상에 탑재할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 도 5에 도시된 바와 같이 조명부(100)와 가까울수록 반사면의 면적이 좁고 조명부와 멀수록 면적이 더 넓어지도록 설계할 수 있다.
반사부(230)는 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(200) 내면의 천정면에 형성될 수도 있고 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(200)의 양 측면에 형성될 수도 있고 이들 둘 다에 형성될 수도 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구의 평면 투시도이다. 도시된 바와 같이 기판(110) 상의 LED 칩(111)에서 발생된 빛은 측면으로 반사된 다음 광방출부(210)을 통하여 외부로 방출된다.
또한, 반사부(230)는 하우징(200)에 착탈이 가능하게 설치됨으로써 교체 및 수리가 용이할 뿐 아니라 배광 특성을 자유롭게 조절할 수 있다.
반사부(230)로는 알루미늄 등 다양한 재질이 사용될 수 있다. 또한 반사부(230)를 형성하는 데에는 다양한 코팅방법이 사용될 수 있다. 예를 들면 PC(Poly Carbonate) 상에 은(Ag)을 증착하여 코팅하거나 적층하는 방식이 사용될 수 있다.
5. 광방출부
본 발명의 일 실시예에 따르면 광방출부(210)에는 광방출부(210)를 덮는 커버(240)가 설치된다. 커버(240)는 먼지와 같은 외부 물질이 하우징(200) 내부로 유입되는 것을 방지한다. 커버(240)는 해당 기술분야에 알려져 있는 방법을 통하여 하우징(200)에 고정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구는 커버(240)를 고정하는 고정프레임(250)을 포함한다. 이 고정프레임(250)의 구성과 작용에 대해서는 이후에 보다 상세히 설명한다.
6. 전원공급부
본 발명의 일 실시예에 따르면 하우징(200)의 외면에는, 조명부(100)에 전원을 공급하는 전원공급부(300)가 탑재될 수 있다. 전원공급부(300)의 외면에는 적어도 하나의 전력공급구(201)가 마련되어 기판(110)으로 전력이 공급될 수 있도록 해 준다. 전원공급부(300)는 착탈 가능한 착탈식으로 탑재될 수도 있고 비착탈식으로 탑재될 수 있다. 교환 또는 수리 등의 관점에서 착탈식이 더 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이 전원공급부(300)가 하우징(200)의 상부에 설치되어 전원공급부(300)의 외면 전체가 대기 중에 노출되므로 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구는 우수한 방열 특성을 가질 수 있다. 특히 전원공급부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 지면에 대해 경사를 이루도록 설치될 수 있으며 이에 따라 먼지나 이물질의 적층을 줄이고 바람에 의한 저항을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 전원공급부(300)에는 하부로 돌출된 체결돌출부(310)가 구비된다(도 4). 상기 체결돌출부(310)는 전원공급부(300)와 하우징(200)의 외부 상면과의 사이에 갭을 가진 채 하우징(200)의 상면과 접촉하도록 하우징(200)의 외면에 탑재될 수 있다. 전원공급부(300)와 하우징(200)은 체결돌출부를 통하여만 접촉되어 있기 때문에 이들 상호간의 열 전도를 줄일 수 있다. 또한 체결돌출부를 통하여 연결된 부위 이외에는 전원공급부(300)와 하우징(200) 사이에 공간이 있어 방열 효과를 높일 수 있다. 또 다른 변형된 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 전원공급부(300)의 외면에도 방열부(320)를 두어 전원공급부(300)자체에서 외부로 방열이 이루어지도록 한다. 방열부(320)로는 방열핀이 바람직하게 사용된다. 방열핀은 지면과 경사를 이룰 수 있도록 형성되는 것이 바람직하며, 수직 방향으로 형성되는 것이 더 바람직하다.
또 다른 변형된 실시예에서 상기 전원공급부(300)에는 외부에서 무선신호로 상기 기판(110)에 제공되는 전원을 조절할 수 있도록 무선신호를 수신하는 안테나(340)가 마련될 수 있으며(도 3), 그 안테나(340)를 통해 수신된 무선신호에 따라 전원공급을 제어하는 제어기를 포함하여 구성될 수 있다.
광방출부(210), 개구부(220), 전원공급부(300)가 탑재된 하우징(200) 외면의 위치들은 원하는 설계 사양들 및/또는 고객 요구에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 광방출부(210)는 하우징(200)의 저면 상에 제공될 수 있고, 개구부(200)는 저면의 일단으로부터 위로 기울어지도록 형성될 수 있으며, 전원공급부(300)가 탑재된 외면은 저면의 다른 단에서 위로 기울어지도록 형성될 수 있다.
7. 고정프레임
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구에 적용된 고정프레임(250)이 도시되어 있고 도 7에는 이 고정프레임(250)이 분해된 모습이 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면 고정프레임(250)은 다수의 분할된 구성을 갖는다. 즉, 고정프레임(250)은 다수의 절곡프레임(251)과 직선형프레임(252)이 서로 결합되어 전체적으로 윈도우 프레임 형상의 고정프레임(250)을 이루게 된다.
절곡프레임(251)은 커버(240)의 꼭지점과 그 꼭지점 주변 가장자리에 각각 접하며, 직선형프레임(252)은 절곡프레임(251)들 사이의 커버(240) 가장자리에 접한다(도 3, 도 7 참조). 또한 절곡프레임(251)과 직선형프레임(252)은 각각 볼트와 같은 결합 메커니즘을 통하여 하우징(200)의 저면 광방출부(210) 둘레에 결합될 수 있다. 특히 절곡프레임(251)과 직선형프레임(252)은 일부가 서로 중첩되게 결합될 수 있고, 그 중첩부분은 상호 치합 되도록 상하가 반대가 되는 단차부(253)를 구비할 수 있다.
이 구조에서 상기 절곡프레임(251)은 커버(240)를 사이에 두고 하우징(200)에 결합될 수 있고, 직선형프레임(252)이 하우징(200)에 결합될 수 있다. 이때 직선형프레임(252)의 일 말단에 형성된 단차부(253)는 절곡프레임(251)의 단차부(253)에 접하여 치합될 수 있고 직선형프레임(252)의 가장자리가 절곡프레임(251)에 실질적으로 밀착되어 고정될 수 있다.
상기와 같이 단차부(253) 간의 밀착과 고정에 의하여 절곡프레임(251)과 직선형프레임(252)을 서로 고정함으로써 절곡프레임(251)의 양단과 직선형프레임(252)의 양단을 고정하기 위한 볼트의 사용을 생략할 수 있으며, 조립공정의 시간을 단축하고 제조비용을 절감할 수 있다.
이와 같이 분할형 고정프레임(250)의 경우에는, 조명기구의 크기가 달라져도 이에 맞게 직선형프레임(252)의 길이만 바꾸어 사용하면 된다. 그러므로 분할형 고정프레임(250)은 모델별로 여러가지 프레임을 생산할 필요가 없어 제조비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한 일체형 고정프레임은 제작될 때 보관 과정에서 뒤틀림이 발생할 수 있지만 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 고정프레임(250)은 분할형이기 때문에 뒤틀림이 발생될 염려가 없다. 또한 부피를 줄여 쉽게 보관할 수 있다.
8. 기타
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 사시도이고, 도 9는 도 8의 LED 조명기구의 측면도이며, 도 10은 도 9의 LED 조명기구의 일부 확대도이다.
도 8 내지 도 10을 각각 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명기구는, 상기 조명부(100)에 결합되어, 앞선 실시예에 따른 LED 조명기구를 틸팅 및 회동할 수 있는 각도조절부(400)를 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 각도조절부(400)는 조명부(100)의 배면의 일측단에 고정되는 제1회동브라켓(410), 상기 조명부(100)의 배면의 다른 측단에 고정되는 제2회동브라켓(410)과, 일단이 상기 제1회동브라켓(410)과 회동 가능하게 결합되고 다른 단이 상기 제2회동브라켓과 회동 가능하게 결합되는 회동프레임(420)과, 상기 회동프레임부(420)의 일부에 착탈 가능하게 결합되며 광 지주(light stem)의 아암이 결합될 수 있는 아암소켓부(430)를 포함하여 구성된다(도 8, 도 9 참조). 상기 아암소켓부(430)는 그 결합 각도에 따라 상기 조명부(100), 하우징(200) 및 전원공급부(300) 결합구조를 회동시킬 수 있다.
상기 회동프레임(420)을 회동시킴으로써, LED(111)에서 방출된 빛이 반사부(230)를 통해 반사되는 각도, 그리고 광방출부(210)를 통해 방출되는 각도를 조절할 수 있다(도 9 참조). 도 10에 도시된 바와 같이 회동브라켓(410)은 그 중앙에 상기 회동프레임(420)의 일부를 관통하여 상기 조명부(100)의 측면에 고정되는 회전축부(412)를 포함한다. 상기 회동브라켓(410)에는 회전축부(412)를 중심으로 호형의 관통부(411)가 구비되어 있다. 이에 따라 회동프레임부(420)의 회동 각도를 적당하게 조절한 상태에서 관통부(411)를 통해 회동브라켓(410)에 결합되는 고정볼트(421)를 조여 회동프레임부(420)가 회동되지 않도록 고정할 수 있다.
상기 회동브라켓(410)은 평면상 'ㄷ'의 형상이며, 상기 조명부(100)와 평행한 면에는 아암소켓부(430)가 결합될 수 있다. 상기 아암소켓부(430)는 필요에 따라 다양한 형상이나 모양을 가진 소켓 또는 체결부재로 대체될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구를 통하여 상술한 구성을 가진 각도조절부(400)를 사용함으로써 설치 위치에 무관하게 광방출 방향을 조절할 수 있다(도 8). 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구들은 가로등, 천장등, 항만등, 공원등을 포함한 다양한 분야에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구는 가로등 지주의 아암에 설치되거나, 벽면, 천장 등에 설치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구는 적절한 배광을 이룰 수 있도록 상하로 자유롭게 조절할 수 있다. 예를 들면 -70도에서 110도까지 조절할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 단면도이다.
도 11을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구는, 앞서 언급한 바와 같이 상기 금속판(130)이 지면에 대하여 기울어져 있으며, 광방출부(210)에 수직인 방향에 대하여 각도 a 만큼 기울어져 있다. 경사각 a는 앞서 설명한 바와 같이 광방출부(210)의 직하방향의 조도를 고려한 것으로 경사각 a의 범위는 미리 정해진 배광 등 설계사양을 통하여 적절하게 조절될 수 있다.
경사각 a가 너무 작으면 LED(111) 칩으로부터 광방출부(210)로 직접 발산되는 광량이 너무 적어 원하는 배광을 얻을 수 없다. 예를 들면 도 12에 도시된 바와 같이 경사각 a가 0도인 경우 방출광의 대부분은 반사부(230)을 통한 반사광이고 조명부로부터의 직접 방출광은 일부에 불과하여 적절한 배광을 얻기 어렵다. 반면 경사각 a가 너무 크면 광방출부(210)로 직접 방출되는 광량이 너무 많아 원하는 배광을 얻기 어렵다. 예를 들면 도 13에 도시된 바와 같이 경사각 a가 45도인 경우 방출광의 대부분은 광방출부(210)로 직접 방출되는 직광이고 반사부(230)를 통한 반사광은 일부에 불과하여 원하는 배광을 얻기 어렵다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 경사각 a는 비한정적인 것으로 0도 초과 45도 미만의 범위일 수 있다. 이와 같은 경사각 a의 제한은 본 발명이 저전력의 LED 사용으로 종래에 비해 더 많은 수의 LED를 사용하고 이에 따라 배광을 제어할 필요성이 높다는 점을 고려한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 광방출부(210)로부터 상기 반사부(231)의 최정점까지의 높이(x)와 x를 직선으로 나타내었을 때 상기 광방출부(210)와 상기 직선이 만나는 지점까지의 길이(y)의 비도 본 발명의 배광 특성에 영향을 미친다(도 11). 예를 들면 도 12의 조명기구에 비하여 도 13의 조명기구는 y/x의 비가 상대적으로 더 크며 이에 따라 배광특성도 전혀 달라진다는 것을 알 수 있다. 상기 길이(y)와 높이(x)는 상기 광방출부(210)를 통하여 빛이 방출될 때 미리 설정된 배광특성을 구현하도록 설정되는 것이 바람직하다. 특히 반사부(231)의 길이(y)가 높이(x)의 두 배를 초과하고, 높이(x)의 7배 미만으로 설계되는 것이 바람직하다. 이러한 종횡비의 범위 내에서 배광특성이 더 우수해 진다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 상기 광원으로부터 직접 배광되는 빛(직광)과 상기 반사부를 통하여 반사되어 배광되는 빛(반사광)의 광속비율은 4:6~6:4의 범위에서 조절될 수 있다.
도 14에는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구의 배광 분포도 및 직하 조도표가 도시되어 있다. 상기 조명기구는 0.2 watt 저전력 LED 칩을 사용하며 소비전력이 300 watt이고, 직광과 반사광의 광속비율이 51.4:48.6인 조명기구이다. 도 14에 도시된 배광 분포도, 직하 조도표, 그리고 직광과 반사광의 광속비율은 상술한 바와 같이 경사각 a, y/x의 비율 등을 조절하여 얻을 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는 다수의 저전력 LED 칩이 실장되는 기판을 포함하는 조명부; 저면, 상기 저면과 예각을 형성하는 제1경사면, 및 상기 저면과 예각을 형성하며 상기 제1경사면과 연결되는 제2경사면을 구비하는 하우징이되, 상기 저면, 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면을 경계로 내부 공간이 형성되도록 상기 저면, 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면의 양 말단이 연결되는 하우징; 상기 하우징의 내면에 상기 조명부로부터 생성되는 빛을 반사할 수 있도록 설치되는 반사부를 포함하며, 상기 조명부의 적어도 일부는, 상기 저전력 LED 칩들이 상기 하우징의 내부 공간을 향하도록, 상기 제1경사면의 일부를 통해 삽입되는 LED 조명기구를 제공한다.
본 발명의 상술한 실시예들에 따른 LED 조명기구들은 다양한 이점을 가진다. 예를 들어, 조명부 및 전원공급부가 각각 다른 구조적 요소들과 열적으로 절연될 수 있고, 개별적으로 열을 방출(발산)할 수 있어, 조명부와 전원공급부 사이의 열전도를 막고 수명 단축을 막을 수 있다. 또한, 하우징이 사출성형을 통해 상대적으로 낮은 열전도성을 가진 재료로 만들어질 수 있어, 조명부와 전원공급부 사이의 열전도를 막을 수 있다. 또한, 열전도를 차단하도록 구성된 단열실링부가 조명부와 하우징 사이에 배치됨으로써, 조명부와 하우징(및 전원공급부) 사이의 열전도를 막을 수 있다. 그 외에, 하우징이 광방출면을 덮는 커버를 고정시킨 변형된 형태의 프레임을 가짐으로써 프레임의 변형과 손상을 방지하여 생산성을 개선할 수 있다.
또한, 조명부와 전원공급부가 분리된 각각의 피스들의 형태로 제조될 수 있어 최적화된 무게 및 구조를 구현할 수 있다. 특히 하우징, 조명부 및 전원공급부가 분리된 피스의 형태로 제조될 수 있어서 대량제조 시 생산성을 높여 제조비용을 줄일 수 있다.
또한 일부 실시예들에 따른 LED 조명기구들은 조명부와 회동 가능하게 결합되는 각도조절부를 더 포함할 수 있으며, 그 안에서 각도조절부의 회동 브라켓과 함께 조립되는 아암 소켓의 구조나 형태가 가변되면서 지면, 천장, 벽 등과 같은 조명기구의 설치 위치와 관계없이 조명 방향을 유지할 수 있다. 따라서 LED 조명기구들은 다양한 조명 분야에 응용될 수 있고 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 또한 LED 조명기구들은 저전력 LED 칩들이 사용되더라도 원하는 배광을 얻을 수 있고, 고전력 LED 칩들의 사용에 의해 야기될 수 있는 발열을 줄일 수 있으며, 무게 및 부피를 줄일 수 있다. 또한 일부 실시예들에 따른 LED 조명기구들은 무선으로 조명을 제어할 수 있어 작동이 매우 편리하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구는 100 watt 이상의 고출력 조명으로, 특히 투광 조명으로 사용될 수 있다. 투광 조명은 광원으로부터 발산하는 빛을 모아서 빔을 이루어 먼 곳을 비추도록 하는 조명기구로서 차량, 선박 등 먼 곳을 조사하거나 건물의 외벽 또는 야외 작업장, 스포츠 시설 등의 조명에 주로 쓰인다. 특히 옥외 투광 조명은 규모가 크기 때문에 자원 및 전력 소모량이 매우 크고 이에 따라 자원과 전력의 소모량을 최대한 낮출 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구는 상대적으로 작은 크기로 원하는 방열 특성 및 배광 특성을 얻을 수 있어 투광 조명에 있어서 더 효과적으로 사용될 수 있다.
본 발명은 실시예들을 참조하여 기술되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그러한 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경 및 변형될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
[부호의 설명]
100: 조명부 110: 기판
111: LED(칩) 120: 열방출부, 방열핀
130: 금속판 140: 단열실링부
200: 하우징 210: 광방출부
220: 개구부, 삽입구 230: 반사부
240: 커버 250: 고정프레임
251: 절곡프레임 252: 직선형프레임
253: 단차부 300: 전원공급부
310: 체결돌출부 320: 열방출부, 방열핀
330: 안테나 400: 각도조절부
410: 회동브라켓 411: 관통부
412: 회전축부 420: 회동프레임부
421: 고정볼트 430: 아암소켓부

Claims (31)

  1. (i) 광원으로서 복수의 LED를 구비하여 빛을 생성하는 조명부;
    (ii) 일면에 개구부를 구비하고 타면에 빛을 외부로 방출하는 광방출부를 구비하며 내부 공간을 갖는 하우징;
    (iii) 상기 하우징(ii)의 내면에, 상기 조명부(i)로부터 생성되는 빛을 상기 광방출부로 반사할 수 있도록 설치되는 반사부; 및
    (iv) 상기 조명부(i)의 배면에 외부로 노출되도록 구비되어 열을 외부로 방출하는 열방출부를 포함하며,
    상기 조명부(i)의 전면은 상기 개구부를 덮도록 상기 하우징(ii)의 내부 공간을 향하여 설치되고,
    상기 광방출부는 상기 조명부(i)로부터 생성되는 빛을 방출하거나 상기 조명부(i)로부터 반사부(iii)를 통하여 반사되는 빛을 방출하도록 설치되는 LED 조명기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조명부(i)는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 복수의 LED 및 상기 기판을 지지하는 금속판을 포함하는 LED 조명기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광원이 0.2 내지 0.5watt의 저전력 LED인 LED 조명기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 저전력 LED는, 동일한 면적에서 동일한 출력을 제공하되 전력이 더 높은 고전력 LED에 비하여 더 좁은 간격으로 더 많이 분포되도록 배치되는 LED 조명기구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원이 COB (chip on board) 유형의 LED인 LED 조명기구.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 금속판은 광방출부에 수직인 방향에 대하여 0도 초과 45도 미만의 각도로 설치되는 LED 조명기구.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조명부(i)는 상기 하우징(ii)에 탈부착될 수 있는 LED 조명기구.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반사부(iii)는 다수의 반사면으로 이루어지며,
    각각의 반사면은, 상기 광방출부를 통하여 광이 방출될 때 미리 설정된 배광특성을 구현하도록 서로 다른 경사각, 서로 다른 면적, 서로 다른 곡률, 또는 이들 둘 이상을 가지며 상기 하우징(ii) 내면의 천정면에 형성되는 LED 조명기구.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반사부(iii)는 상기 하우징(ii)의 양 측면에 설치되는 LED 조명기구.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 반사부(iii)는 상기 하우징(ii)에 탈부착될 수 있는 LED 조명기구.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광원으로부터 직접 배광되는 빛과 상기 반사부(iii)를 통하여 반사되어 배광되는 빛의 광속비율이 4:6~6:4인 LED 조명기구.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광방출부로부터 상기 반사부(iii)의 최정점까지의 높이(x), x를 직선으로 나타내었을 때 상기 광방출부와 상기 직선이 만나는 지점으로부터 상기 광방출부와 반사부(iii)가 접하는 지점까지의 길이(y)가, 상기 광방출부를 통하여 빛이 방출될 때 미리 설정된 배광특성을 구현하도록 설정되는 LED 조명기구.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 길이(y)/높이(x)의 비가 2배 초과~7배 미만인 LED 조명기구.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 조명부(i)가 상기 개구부에 삽입 결합되어 설치되는 LED 조명기구.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 광방출부를 덮는 커버, 및,
    상기 하우징(ii)에 상기 커버를 고정하는 고정프레임을 더 포함하는 LED 조명기구.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 고정프레임은 다수로 분할된 것이며, 각각의 분할된 프레임의 양단은 상호 치합되는 단차부가 마련된 LED 조명기구.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(ii)은 사출 성형물인 LED 조명기구.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(ii)과 상기 조명부(i) 사이에 단열실링부를 더 포함하는 LED 조명기구.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 열방출부(iv)는 복수의 방열핀을 포함하는 LED 조명기구.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 방열핀은 지면과 경사를 이룰 수 있도록 형성되는 LED 조명기구.
  21. 제2항에 있어서,
    상기 금속판의 열전도율과 상기 열방출부(iv)의 열 전도율이 상기 하우징(ii)의 열 전도율보다 큰 LED 조명기구.
  22. 제2항에 있어서,
    상기 금속판과 상기 열방출부(iv)는 압출 성형물인 LED 조명기구.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(ii)의 외면에 탑재되어 탈부착될 수 있으며 상기 조명부(i)에 전원을 공급하는 전원공급부(v)를 더 포함하는 LED 조명기구.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 전원공급부(v)는, 체결돌출부를 포함하며, 상기 체결돌출부는 상기 전원공급부(v)와 상기 하우징(ii)의 외부상면과의 사이에 갭을 가진 채 상기 하우징(ii)의 상면과 접촉하도록 상기 하우징(ii)의 바깥면 상에 탑재되는 LED 조명기구.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 전원공급부(v)의 외부에 열방출부를 포함하는 LED 조명기구.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 열방출부는 지면과 경사를 이룰 수 있도록 형성되는 LED 조명기구.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항의 LED 조명기구를 틸팅 및 회동시키는 각도조절부를 더 포함하는 LED 조명기구.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 각도조절부는,
    상기 조명부(i)의 배면의 일측단에 고정되는 제1회동브라켓;
    상기 조명부(i)의 배면의 다른 측단에 고정된 제2 회동브라켓;
    일단이 상기 제1회동브라켓과 회동 가능하게 결합되고 다른 단이 상기 제2회동브라켓과 회동 가능하게 결합되는 회동프레임; 및
    상기 회동프레임의 일부에 착탈 가능하게 결합되는 아암소켓부를 포함하는 LED 조명기구.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 아암소켓부는, 상기 회동프레임부의 일부에 착탈 가능하게 결합되는 LED 조명기구.
  30. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부(v) 외부에 장착되어 조명부에 제공되는 전원을 조절할 수 있도록 무선신호를 수신하는 안테나, 및
    상기 안테나를 통해 수신된 무선신호에 따라 전원공급을 제어하는 제어기
    를 추가로 더 포함하는 LED 조명기구.
  31. (i) 다수의 저전력 LED 칩이 실장되는 기판을 포함하는 조명부;
    (ii) 저면, 상기 저면과 예각을 형성하는 제1경사면, 및 상기 저면과 예각을 형성하며 상기 제1경사면과 연결되는 제2경사면을 구비하는 하우징이되, 상기 저면, 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면을 경계로 내부 공간이 형성되도록 상기 저면, 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면의 양 말단이 연결되는 하우징;
    (iii) 상기 하우징(ii)의 내면에 상기 조명부로부터 생성되는 빛을 반사할 수 있도록 설치되는 반사부를 포함하며,
    상기 조명부(i)의 적어도 일부는, 상기 저전력 LED 칩들이 상기 하우징(ii)의 내부 공간을 향하도록, 상기 제1경사면의 일부를 통해 삽입되는 LED 조명기구.
PCT/KR2014/011290 2013-11-22 2014-11-21 Led 조명기구 Ceased WO2015076625A1 (ko)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2014353710A AU2014353710B2 (en) 2013-11-22 2014-11-21 LED lighting device
JP2016533126A JP6339199B2 (ja) 2013-11-22 2014-11-21 Ｌｅｄ照明器具
KR1020157006692A KR101693221B1 (ko) 2013-11-22 2014-11-21 Led 조명기구
EP14864495.8A EP3076072A4 (en) 2013-11-22 2014-11-21 Led lighting fixture
CN201480063421.7A CN105745491A (zh) 2013-11-22 2014-11-21 Led照明器具
RU2016124536A RU2648013C2 (ru) 2013-11-22 2014-11-21 Сид осветительный прибор
CA2931358A CA2931358C (en) 2013-11-22 2014-11-21 Led lighting fixture
PH12016500942A PH12016500942A1 (en) 2013-11-22 2016-05-20 Led lighting fixture
ZA2016/03808A ZA201603808B (en) 2013-11-22 2016-06-03 Led lighting fixture

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130142968 2013-11-22
KR10-2013-0142968 2013-11-22
KR10-2014-0015569 2014-02-11
KR20140015569 2014-02-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015076625A1 true WO2015076625A1 (ko) 2015-05-28

Family

ID=53179818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/011290 Ceased WO2015076625A1 (ko) 2013-11-22 2014-11-21 Led 조명기구

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP3076072A4 (ko)
JP (1) JP6339199B2 (ko)
KR (1) KR101693221B1 (ko)
CN (1) CN105745491A (ko)
AU (1) AU2014353710B2 (ko)
CA (1) CA2931358C (ko)
PH (1) PH12016500942A1 (ko)
RU (1) RU2648013C2 (ko)
WO (1) WO2015076625A1 (ko)
ZA (1) ZA201603808B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016200151A1 (ko) * 2015-06-09 2016-12-15 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
WO2016200149A1 (ko) * 2015-06-09 2016-12-15 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
JP2017120741A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 株式会社Ｇｓユアサ 照明灯

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019179637A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 東芝ライテック株式会社 照明器具
KR102132456B1 (ko) * 2019-04-25 2020-07-09 (주) 매그나텍 효율적인 배광 제어가 가능한 렌즈 구조를 구비한 엘이디 조명장치
KR102865006B1 (ko) 2023-04-03 2025-09-26 유승범 조명장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200451090Y1 (ko) 2009-01-21 2010-11-24 (주)성일솔레드 에스엠피에스가 내장된 엘이디 경관조명등
JP2011044348A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Asagi Create:Kk 照明器具及び照明装置
KR101045022B1 (ko) * 2011-02-07 2011-06-30 주식회사유담 Ｌｅｄ 조명등
KR20120129737A (ko) * 2011-05-20 2012-11-28 주식회사 케이엠더블유 임의배광이 가능한 엘이디 조명장치
US20130141906A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Shanghai Sansi Electronics Engineering Co., Ltd. Reflective LED lighting lamp structure and lighting device
US20130223069A1 (en) * 2011-09-03 2013-08-29 New Technology Bank Co., Ltd. Led lighting apparatus

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55141411U (ko) * 1979-03-30 1980-10-09
JPH0527764Y2 (ko) * 1988-11-15 1993-07-15
WO2005055328A1 (ja) * 2003-12-05 2005-06-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 発光装置及びこれを用いた照明器具
US7771087B2 (en) * 2006-09-30 2010-08-10 Ruud Lighting, Inc. LED light fixture with uninterruptible power supply
JP5124646B2 (ja) * 2007-08-27 2013-01-23 ダイアライト・コーポレーション 汎用取り付け構造を有するｌｅｄベースの危険区域指示灯
JP5147357B2 (ja) * 2007-10-19 2013-02-20 コイト電工株式会社 道路照明装置
US8882289B2 (en) * 2007-12-27 2014-11-11 Nichia Corporation Lighting device, lighting unit, and support
JP5198165B2 (ja) * 2008-06-24 2013-05-15 出光興産株式会社 照明装置用の筐体およびこれを備えた照明装置
JP2010040494A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Msm Tech Co Ltd Ｌｅｄ駆動装置の着脱が可能な蛍光灯型ｌｅｄランプ
JP5370911B2 (ja) * 2008-12-02 2013-12-18 岩崎電気株式会社 Ｌｅｄ照明装置
CN101839443A (zh) * 2009-03-21 2010-09-22 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯具
JP2012004062A (ja) * 2010-06-21 2012-01-05 Japan Outdoor Lighting Mfg Co Ltd 街路灯群システム
KR101072598B1 (ko) * 2010-11-26 2011-10-11 아이피씨코리아 주식회사 Ｌｅｄ 조명 장치
CN103703313B (zh) * 2011-06-02 2017-10-13 玛斯柯有限公司 在照亮目标区域中用于独立瞄准和遮断步骤的装置、方法和系统
KR101079860B1 (ko) * 2011-09-03 2011-11-03 (주)엔티뱅크 엘이디 조명기구
KR101894040B1 (ko) * 2011-12-06 2018-10-05 서울반도체 주식회사 엘이디 조명장치
EP2823218B1 (en) * 2012-03-07 2021-03-03 SITECO GmbH Lighting device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200451090Y1 (ko) 2009-01-21 2010-11-24 (주)성일솔레드 에스엠피에스가 내장된 엘이디 경관조명등
JP2011044348A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Asagi Create:Kk 照明器具及び照明装置
KR101045022B1 (ko) * 2011-02-07 2011-06-30 주식회사유담 Ｌｅｄ 조명등
KR20120129737A (ko) * 2011-05-20 2012-11-28 주식회사 케이엠더블유 임의배광이 가능한 엘이디 조명장치
US20130223069A1 (en) * 2011-09-03 2013-08-29 New Technology Bank Co., Ltd. Led lighting apparatus
US20130141906A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Shanghai Sansi Electronics Engineering Co., Ltd. Reflective LED lighting lamp structure and lighting device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3076072A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016200151A1 (ko) * 2015-06-09 2016-12-15 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
WO2016200149A1 (ko) * 2015-06-09 2016-12-15 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
US10400992B2 (en) 2015-06-09 2019-09-03 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting apparatus having different reflection sheets
US10539300B2 (en) 2015-06-09 2020-01-21 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting apparatus
JP2017120741A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 株式会社Ｇｓユアサ 照明灯

Also Published As

Publication number Publication date
PH12016500942A1 (en) 2016-06-27
RU2016124536A (ru) 2017-12-25
CA2931358C (en) 2018-10-02
AU2014353710B2 (en) 2016-12-01
EP3076072A1 (en) 2016-10-05
EP3076072A4 (en) 2017-07-19
JP6339199B2 (ja) 2018-06-06
JP2017500697A (ja) 2017-01-05
CN105745491A (zh) 2016-07-06
ZA201603808B (en) 2018-07-25
RU2648013C2 (ru) 2018-03-21
KR20150071009A (ko) 2015-06-25
KR101693221B1 (ko) 2017-01-05
AU2014353710A1 (en) 2016-06-16
CA2931358A1 (en) 2015-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103052844B (zh) Led照明模块及使用该led照明模块的照明灯
WO2015076625A1 (ko) Led 조명기구
WO2011118992A2 (ko) 엘이디 조명모듈 및 이를 이용한 조명램프
WO2011040724A2 (ko) 블록 조립 구조를 갖는 ｌｅｄ 조명장치
WO2011155688A2 (ko) 조명장치
WO2013032225A2 (ko) 열 방출이 용이한 구형 조명등
WO2011112005A2 (ko) 에어 파이프를 갖는 조명 커버 및 이를 이용한 엘이디 조명장치
WO2008145065A1 (en) Illuminating apparatus
WO2010079918A2 (ko) 발광 다이오드를 사용한 조명장치
CN101329016A (zh) 一种高效散热结构的半导体照明灯具及其制备方法
AU2014203331B2 (en) Lighting system
CN201396635Y (zh) 一种led路灯
CA2774354A1 (en) Led lamp assembly for sealed optical luminaires
WO2012019319A1 (zh) 一种以大功率led为光源的照明灯具模块及led灯
KR200407799Y1 (ko) 조명등
TWI384168B (zh) Screw-in LED patio lights
WO2012141510A2 (ko) 엘이디를 이용한 다색 실내등
WO2012037710A1 (zh) 一种新型led路灯
KR100576682B1 (ko) 조명등
KR200410556Y1 (ko) 조명등
KR101532298B1 (ko) 전면 방열 기능을 갖는 발광다이오드 조명기기
CN223649266U (zh) 一种灯具分体拼接式散热器
CN223953926U (zh) 一种led灯结构
CN222278501U (zh) 一种具备高效散热性能的led投光灯
US20160341398A1 (en) Led lighting device

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157006692

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14864495

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2931358

Country of ref document: CA

Ref document number: 2016533126

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12016500942

Country of ref document: PH

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: IDP00201604001

Country of ref document: ID

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014353710

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20141121

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: DZP2016000311

Country of ref document: DZ

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016124536

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014864495

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014864495

Country of ref document: EP