JP2015062192A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
電球の寿命は長くなく、使用時間によって寿命がさらに短くなって周期的にチェックして
入れ替らなければならないので、電球入れ替え費用及び管理費用が発生されて運営費用が
さらに発生される問題点がある。発光ダイオードは蛍光灯、白熱灯など既存の光源に比べ
て低消費電力、半永久的な寿命、早い応答速度、安全性、環境親和性の長所を有するので
、既存の光源を発光ダイオードで取り替えるための多い研究が進行しており、発光ダイオ
ードは室内外で使用される各種ランプ、液晶表示装置、電光板、街灯などの照明装置の光
源として通常の電球を取り替えている状況である。しかし、LEDは作動時に発生する熱
に脆弱な傾向があるので、大部分のLED照明装置では効率的な放熱のために多様な方法
を使っている。特許文献1は、街灯用パワーLEDモジュールに対するものとして、放熱
板140などを通じて高熱を放出するようになっており、特許文献2で提示された従来技
術には放熱フィンが形成されている放熱体を使っており、請求項に記載された発明では2重で配列された放熱体を使っている。
る。
された円筒形状のボディー部を含み、前記発光部の一側に配置される放熱体;及び前記放
熱体の外郭面と所定間隔離隔されて、前記放熱体を取り囲む外部ケースを含む。
から流入される新しい空気が既存に上昇した空気を取り替えるようになって、放熱体15
0を放熱させることができる新しい空気が照明装置1内に連続的に流入されるようになる
。このように新しい外部空気が照明装置1内部で連続的に流動して抜け出ながら放熱体1
50を冷却させるので、既存のLED照明装置に比べて放熱効率が著しく向上することが
できる。
部130がある方を下、端子部175がある方を上で想定する。但し、図11及び図12
では発光素子131が形成されている面を上面で想定して説明するようにする。図面で各
層の厚さや大きさは説明の便宜及び明確性のために誇張されるか、または省略されるか、
または概略的に示された。また、各構成要素の大きさは実際大きさを全面的に反映するも
のではない。
から眺めた斜視図であり、図3は照明装置1の分解斜視図であり、図4は照明装置1の長
さ方向断面図である。
ング120、発光部130、放熱板140、放熱体150、電源制御部160、内部ケー
ス170及び外部ケース180を含む。
よる照明装置1で優秀な放熱効率が達成される原理に対して説明することにする。
図5は、放熱体150を下から眺めた斜視図であり、図6は放熱体150を上から眺め
た斜視図であり、図7は、図5のA-A'断面を示す断面図である。
6とベース部156に垂直して延長された円筒形状のボディー部157及びボディー部1
57の外周面に形成された放熱フィン158を含む。
及び電源制御部160で生成された熱を放出させる役割をする。放熱体150の上面には
電源制御部160が配置される第1収納溝151が形成されて、下の面には発光部130
が配置される第2収納溝152が形成されることができる。但し、第1収納溝151は電
源制御部160の収納と配置のために必ずなければならないが、図13の実施例のように
第2収納溝152は形成されないこともあって、この場合発光部130が放熱体150の
下面に接触して配置されるか、または密着して配置されることができる。第1、第2収納
溝151、152の幅及び深さは電源制御部160及び発光部130の幅及び厚さによっ
て変化されることができる。
ができ、例えば、放熱体150は鉄(Fe)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、銅(
Cu)、銀(Ag)、スズ(Sn)、マグネシウム(Mg)などの材質に形成されることができ
、これらのうちで少なくとも一つ以上を含む合金材質に製作されることができる。炭素鋼
、ステンレス材質も採用可能で熱伝導性に影響を与えない範囲内で表面に腐食防止コーテ
ィングまたは絶縁コーティングをすることもできる。
とができ、発光部130は貫通ホール153を通過する第2配線165によって電源制御
部160と電気的に連結されることができる。望ましくは、貫通ホール153には保護リ
ング155が形成されて、発光部130及び放熱体150の間に水分及び異物が浸透する
ことを防止して、第2配線165が放熱体150と接触することで発生することができる
電気的ショート、EMI、EMSなどの問題を防止することができ、耐電圧特性を優秀に
することができる。保護リング155はゴム材質、合成樹脂材質、シリコン材質またはそ
の他電気絶縁材質に形成されることができる。
するために第1締結部材154が形成されることができる。第1締結部材154には、ネ
ジが挿入されることができるホールまたはピン結合されるようにピンホールが形成される
ことができ、ネジまたはピンでガイド部材100を放熱体150に堅く結合させることが
できる。
結合される放熱体150の下部領域の第1幅(D1)は放熱体150の他の領域の第2幅(
D2)に比べて狭いことがある。
4が形成されることもできる。
図11は、発光部130及び密閉リング120の結合斜視図であり、図12は図11の
B-B'断面を示す断面図である。図11及び図12では発光素子131が形成されている
面を上面で想定して説明するようにする。
含むことができる。
般印刷回路基板(PCB:Printed Circuit Board)、メタルコア(Metal Core)PCB、軟性
(Flexible)PCB、セラミックスPCBなどを含むことができる。
的に反射されるカラー、例えば、白色、シルバーなどに形成されることができる。
数の発光素子131それぞれは少なくとも一つの発光ダイオード(LED:Light Emitting
Diode)を含むことができる。発光ダイオードは赤色、緑色、青色または白色の光をそれ
ぞれ発光する赤色、緑色、青色または白色など多様な色相の発光ダイオードであることが
できる。
は基板132の下面に第2配線165が付着されている領域があって、これに対応する基
板132の上面には発光素子131が搭載されないこともある。例えば、図11及び図1
2に示された実施例では第2配線165が基板132の下面中心部に付着されていて、こ
れに対応する基板132の上面中央部には発光素子131が搭載されないし、基板132
の上面中央部を除いたままそのまわり領域に発光素子131が搭載されている。
52に配置されるか、または放熱体150に第2収納溝152が形成されない場合には、
発光部130はガイド部材100によって放熱体150の下面に堅く固定されることがで
きる。密閉リング120は発光部130のまわりに結合される。
ことを防止すると同時に、発光部130の外側面と放熱体150の第2収納溝152内側
面の間を離隔させて発光部130が放熱体150と直接接触することを防止することで、
照明装置1の電気的ショート、EMI、EMSなどの問題を防止することができ、耐電圧
特性を優秀にすることができる。
で形成されることができ、前記発光部130のまわりに結合されることができる。具体的
には、図12に示されたところのように、密閉リング120は内側下端に段差121を含
むことができ、段差121に発光部130の側面領域及び上面のまわり領域が接触するこ
とができる。また、密閉リング120の内側上端は発光部130の配光を向上させるため
に傾斜122を有するように形成されることもできる。
で、照明装置1の信頼性を向上させることができる。
る場合、密閉リング120によってレンズ110が発光部130上に第1距離(h)離隔さ
れるように配置されることができ、これによって照明装置1の配光調節がさらに容易にな
ることができる。
図12を参照すれば、発光部130で発光素子131が配置された面の反対面には放熱
板140が付着されることができる。放熱板140は図7に示された第2収納溝152に
付着されることができる。放熱体150に第2収納溝152が形成されない場合には、放
熱板140が放熱体150の下面に密着して配置されることができる。一方、発光部13
0と放熱板140は一体に形成されることもできる。
成されることができ、基本的には発光部130で生成された熱を放熱体150に伝達させ
る役割をして、以外にも実施例では放熱板140を絶縁体材質で製作して、発光部130
が直接放熱体150と接触することで発生することができる電気的ショート、EMI、E
MSなどの問題を防止することができ、耐電圧特性を優秀にすることができる。
図16は、図1の照明装置1のガイド部材100の斜視図であり、図17は図16のガ
イド部材100の底面図である。
る光を照明装置1の下端で見られるように開口部101を有するベース部108とベース
部108と垂直して延長されるように形成されたカバー部109を含むことができ、ベー
ス部108またはカバー部109に一つ以上の第1放熱ホール102及び放熱体150と
の結合のための締結溝103を含むことができる。
形態を有することもできる。
気流入口の役割をすることができる。しかし、図39及び図40で示された実施例を参照
すれば、ガイド部材100が第1放熱ホール102を有するものとは無関に、外部空気が
波線で表現された矢印に沿って外部ケース180と放熱体150の最外側端によって区画
される空間に流入された後照明装置1の外部に抜け出ることができる。
れることができる。例えば、図18及び図19に示されたように、ガイド部材100A、
100Bは内側または外側カバー部109のうち少なくともある一側のカバー部109に
は一つ以上の放熱溝105が形成されて、これを通じて空気(AIR)が流入されることもで
きる。
る光がガイド部材100のベース部108を透過することができる場合には、ガイド部材
100は開口部101を持たないこともある。
部130のまわり面を放熱体150の第2収納溝152に圧搾したまま、図39で示され
たように、放熱フィン158の下端まわり面の外側を囲みながら発光部130を固定させるか、または図14に示されたように、放熱体150のベース部156に固定させる。
光部130を放熱体150のベース部156に圧迫して密着させたまま、図40で示され
たように、放熱フィン158の下端まわり面の外側を囲みながら発光部130を固定させるか、または図13に示されたように、放熱体150のベース部156に固定させる。
ち少なくとも一つが含まれることができる。勿論、図20ないし図23に示されたガイド
部材100のように、ガイド部材100が透明な場合にはガイド部材100のベース部1
08がレンズ110の役割をすることもできるので、レンズ110が必要ではないことも
あって、図13を参照すれば、ガイド部材100と発光部130との間に密閉リング12
0を含まないこともある。本実施例でガイド部材100は絶縁体材質に製作されることが
望ましい。ガイド部材100が絶縁体材質に製作される場合には、密閉リング120がな
しにガイド部材100自体だけでも発光部130の外側面が放熱体150と直接接触する
ことを防止することができ、照明装置1の電気的ショート、EMI、EMSなどの問題を
防止することができ、耐電圧特性を優秀にすることができる。
0のベース部156下端に密着させて接触させなければならないので、開口部101の幅
は発光部130の幅よりは小さなことが望ましい。この場合ベース部108がレンズ11
0、密閉リング120及び発光部130のまわり領域に圧力を充分に加えることができ、
レンズ110、密閉リング120及び発光部130を放熱体150に堅く固定させること
ができるので、照明装置1の信頼性が向上することができる。
えば、図4及び図14に示されたように、放熱体150の第1締結部材154のホールと
ガイド部材100の締結溝103を対向させた後、第1締結部材154のホール及び締結
溝103にネジまたはピンを挿入することでガイド部材100及び放熱体150を結合さ
せることができる。
体150の第2収納溝152の外周面にネジ山が形成されて、ガイド部材100のカバー
部109の内周面にもネジ山が形成されて放熱体150とガイド部材100はピンまたは
ネジなしに締結されることもできる。
図4、図14、及び図15を参照すれば、レンズ110は発光部130下に配置されて
発光部130から放出される光の配光を調節する。
形態のレンズ、フレネルレンズ、凸型レンズまたは凹型レンズのうちで少なくとも一つを
含むことができる。
、第1距離(h)は照明装置1の設計によって0mm以上50mm以下であることがある。
って維持されることができる。または、放熱体150の第2収納溝152にレンズ110
を支持することができる別途の支持部を形成することで、密閉リング120がなくても発
光部130とレンズ110との間に第1距離(h)が維持されることができる。
14ないし図17を参照すれば、ガイド部材100のベース部108がレンズ110と接
触して、ガイド部材100のベース部108によってレンズ110及び発光部130は放
熱体150の第2収納溝152に圧着されて固定されるか、または第2収納溝が形成され
ない場合にはガイド部材100のベース部108がレンズ110及び発光部130を圧搾
して放熱体150のベース部156に固定させる。
どの材質に形成されることができる。また、照明装置1の設計によって、レンズ110は
蛍光体を含むように形成されるか、またはレンズ110の入射面または出射面に蛍光体を
含む光励起フィルム(PLF:Photo Luminescent Film)が付着されることもできる。蛍光
体によって発光部130から放出される光は波長が変化されて出射されるようになる。
る場合には、ガイド部材100のベース部108がレンズ110の役割をすることができ
て、この時、レンズ110に対する説明はガイド部材100のベース部108にも同じく
適用される。
図27は、図1の照明装置1の内部ケース170の斜視図である。
から延長されて放熱体150内部に挿入される円筒形状の内部ボディー部174及び端子
部175に隣接した円筒形状の内部ボディー部174外周面に垂直方向に形成された第1
ガイド部172を含むことができる。
、合成樹脂材質に形成されることができる。
174は放熱体150の第1収納溝151に挿入されて電源制御部160と放熱体150
との間に配置されるので、二人の間の接触を阻んで、電気的ショート、EMI、EMSな
どの問題を防止することができ、照明装置1の耐電圧特性を優秀にすることができる。
方式で外部電源に連結されることができる。すなわち、端子部175は頂点に第1電極1
77、側面部に第2電極178及び第1電極177と第2電極178との間に位置する絶
縁部材179を含むことができ、第1、第2電極177、178は、外部電源によって電
源の提供を受けることができる。但し、端子部175の形態は照明装置1の設計によって
多様に変形されることができる。
体150の第1収納溝151の直径よりさらに広い直径を有するようになって、内部ケー
ス170の内部ボディー部174部分だけ第1収納溝151に収納されることができるよ
うになる。
の第1結合ホール173にネジまたはピンなどが挿入されて内部ケース170と外部ケー
ス180を結合させることができる。
70内部の放熱効率を向上させることができる。
図3、図4及び図7を参照すれば、電源制御部160は放熱体150の第1収納溝15
1に位置して、放熱体150のベース部156に開いている貫通ホール153を通過する
第2配線165によって発光部130と電気的に連通されて、電源の提供を受けることで
駆動されることができる。
2を含むことができるが、複数の部品162は、例えば、外部電源から提供される交流電
源を直流電源に変換する直流変換装置、発光部130の駆動を制御する駆動チップ、発光
部130を保護するためのESD(Electro Static discharge)保護素子などを含むことが
できる。
配線164及び第2配線165によって電気的に連結されることができる。具体的には、
第1配線164は端子部175の第1電極177及び第2電極178と連結されて、外部
電源から電源の供給を受けることができる。もちろん第1配線164の代りに支持基板1
61上に直接第1電極177、第2電極178と連結されることができる電源連結端子が
形成されることもできる(図示せず)。また、第2配線165は放熱体150の貫通ホール
153を通過して電源制御部160及び発光部130をお互いに電気的に連結させる。一
方、発光素子131、基板132、電源制御部160が一つでモジュール化されて、発光
部130を形成することもできて、この場合には電源制御部160が放熱体150の下部
に位置することもできる。この時、第2配線165は必要ではなくて、第1配線164ま
たはこれに相当する支持基板161上の電源連結端子さえあれば充分である。
も電源制御部160が発光部130を駆動させることはできる。しかし、図27ないし図
29を参照すれば、支持基板161は内部ケース170内の空気流れを円滑にするために
垂直方向に立てられて配置されることが望ましい。支持基板161が垂直方向に配置され
る場合には内部ケース170内部に上下方向で対流現象による空気流れが発生できるよう
になることがあるので、水平方向に配置される場合に比べて、照明装置1の放熱効率が向
上されることができ、特に、電源制御部160の放熱効率向上に役に立つ。
ボディー部174内で空気が放熱体150の上、下方向で流動することができたら、支持
基板161を垂直方向に配置したことと対等な効果を見られる。したがって、支持基板1
61が垂直方向で一側にすこし傾いた状態に配置されても関係ない。
かったら相変らず電源制御部160の放熱効率を高めることができる。例えば、支持基板
161に貫通孔があったら、支持基板161が放熱体150のベース部156と水平方向
に配置されても支持基板161を通過して、内部ボディー部174内部で空気が上、下方
向で流動することができる。または、支持基板161が水平方向に配置されたが、支持基
板161の形状がボディー部174の水平方向断面形状と違うか、または形状は同じであ
っても支持基板161の直径がボディー部174の内径より小さな場合なら内部ボディー
部174内部で空気が上、下方向に流動することができる。結局、ボディー部174の内
部が上から下に、または下から上に遮蔽されなかったら、内部ボディー部174内で空気
が流れることができるので、照明装置1の放熱効率が向上することができ、特に、電源制
御部160の放熱効率向上に役に立つ。
直ですこし傾いて配置される場合、照明装置1を長期間使用するようになれば電源制御部
160の自体荷重のために電源制御部160の位置が下方に移動して第2配線165が支
持基板161に押されて損傷される問題が発生することがあるし、放熱体150の下端に
形成されている貫通ホール153の直径が狭い場合には照明装置1を組立てる過程で第2
配線165が支持基板161に押されて、支持基板161と放熱体150のベース部15
6との間に挟まるようになって損傷される問題が発生することがある。
通ホール153の周りに支持部159を形成して、支持部159が支持基板161を支持
すると同時に第2配線165の損傷を防止することができる。図30を参照すれば、支持
部159は貫通ホール153周りを取り囲んでベース部156上部に突き出された円筒形
状に形成されることもできて、図31を参照すれば、ベース部156の上面に横になって
いる棒形状に形成されることもできる。以外にも放熱体150のベース部156と支持基
板161を離隔させることができる形状ならどのような形状に形成されても関係ない。図
30に示された実施例で、貫通ホール153の直径は図4に示された実施例と同一に狭く
維持して発光部130から電源制御部160に伝達される熱を減らすことができ、支持部
159は貫通ホール153の直径よりさらに広い直径を有するようにして第2配線165
が支持基板161に押されて損傷されることを防止することができる。図31に示された
実施例では支持部159を貫通ホール153と所定距離を離隔させたまま配置することで
図30の実施例と対等な効果を見られる。
径より大きいように離隔を置いたままベース部156上部に配置することが、支持部15
9を貫通ホール153の直径に合わせてベース部156上部に配置することに比べて照明
装置1が故障された場合、特に、発光部130と第2配線165の不良な連結によって故
障された場合に故障排除のための作業においての作業性を向上させることができる追加的
な効果も見られる。
160結合用溝がほられていれば、支持基板161が溝に挟まれるようになって、電源制
御部160が第1収納溝151内で動くことを防止して支持基板161が固定されること
ができる。また、電源制御部160結合用溝と支持基板161の結合をさらに強くするか
、または外部の衝撃から電源制御部160を保護するために、また放熱体150から直接
伝導される熱を減らすために、ゴムまたは合成樹脂材質の密封部材が電源制御部160結
合用溝と支持基板161との間に介されることができる。これを通じて照明装置1の信頼
性をさらに向上させることができる。
図34ないし図38は、外部ケース180を上から見た斜視図である。図4に示された
ところのように、外部ケース180は内部ケース170と結合されて放熱体150、発光
部130、電源制御部160などを収納して、照明装置1の外観をなすことができる。外
部ケース180は絶縁性及び耐久性がすぐれた材質に形成されることができ、例えば、合
成樹脂材質に形成されることができる。図3及び図34ないし図38を参照すれば、外部
ケース180は円形の断面を有するものとして示されたが、多角形、卵円形などの断面を
有するように設計されることもできる。外部ケース180が放熱体150を取り囲むので
、照明装置1の修理または交換時に駆動時発生した熱によるやけど事故及び感電事故を防
止することができる。
置いて放熱体150を取り囲む外壁部181と第1ガイド部172に直接接触する環形状
の第2ガイド部187及び外壁部181と第2ガイド部187を連結する少なくとも一つ
以上の突出部188を含むことができる。
し図15に示された実施例のように、放熱体150のボディー部157の外周面に放熱フィン158が形成されている場合には、放熱体の凹(b)、凸(a)のうちで点線に表示された放熱フィンの凸(a)と所定間隔を置いて放熱体150を取り囲むようになる。照明装置1の内部と外部との間で空気が流動するように、外部ケース180は外壁部181と第2ガイド部187との間空間である一つ以上の通風ホール182を有して、これは照明装置1内で空気流れを円滑にさせて照明装置1の放熱効率を向上させることができる。
わり領域に開けることができ、通風ホール182の最外側と最内側がすべて弧を描く形状
を有することができるが、以外にも円形、卵円形、多角形などの形状を取っていることも
ある。または、通風ホール182は外壁部181の上端に形成されることもできる(図示
せず)。
の第2結合溝183は第2ガイド部187または一つ以上の突出部188上に形成される
ことができる。
0を取り囲む外壁部181及び外壁部181と第1ガイド部172を連結するための少な
くとも一つ以上の突出部188を含むことができる。突出部188は、図27に示された
第1ガイド部172と結合のための第2結合溝183を有することができる。
し図15に示された実施例のように、放熱体150のボディー部157の外周面に放熱フィン158が形成されている場合には、放熱体の凹(b)、凸(a)のうちで点線に表示された放熱フィンの凸(a)と所定間隔を置いて放熱体150を取り囲むようになる。
0を内部ケース170の端子部175方向で着せて、第2結合溝183にネジまたはピン
が挿入されることで、一つ以上の突出部188と第1ガイド部172との間に第2ガイド
部187が介されたまま締結されて、外部ケース180及び内部ケース170がお互いに
結合されることができる。
ース180の開口部を通過して挟みこんで、第1結合溝173と第2結合溝183を対向
させたまま、第1結合溝173にネジまたはピンが挿入されることで外部ケース180及
び内部ケース170がお互いに結合されることもできる。
ない実施例であるので、一つ以上の突出部188と第1ガイド部172が直接接触したま
ま締結されて外部ケース180及び内部ケース170がお互いに結合されることができる
。
ジホールまたはピンホールが開けていて、このネジホールまたはピンホール、第1結合溝
173及び第2結合溝183を対向させたままネジまたはピンを挿入して、外部ケース1
80、内部ケース170、放熱体150を結合させることができる。
50を一度に結合しなければならないものではない。例えば、内部ケース170と放熱体
150を先ずネジまたはピンを利用して結合した後、内部ケース170と外部ケース18
0は別途のネジまたはピンを利用して結合することができ、または外部ケース180と放
熱体150を先にネジまたはピンを利用して結合した後、外部ケース180と内部ケース
170は別途のネジまたはピンを利用して結合することができる。
173及び第2結合溝183に挟まれるネジまたはピンは必ず別途の部材にならなければ
ならないものではなくて、放熱体150のボディー部157上面に一体に形成されたピン
、第1ガイド部172に一体に形成されたピン、または第2ガイド部187に一体に形成
されたピンであっても構わなくて、この場合、圧嵌方式で放熱体150、内部ケース17
0、外部ケース180が結合されるようになる。
ネジに第1結合溝173及び第2結合溝183を対向させて、内部ケース170、外部ケ
ース180を放熱体150の上面方向に押し入れて密着させた後に、ネジにナットを締結
して放熱体150、ケース170、外部ケース180を結合させることができる。
がることがある。しかし、図13ないし図15の実施例のように、放熱体150と内部ケ
ース170と外部ケース180を結合するようになれば煙突効果を通じて放熱効率を充分
に高めることができ、放熱体150と外部ケース180との接触面積を最小化することで
、放熱体150から外部ケース180に伝達される熱を最小化できる。煙突効果を通じて
優秀な放熱効果が表れる原理は、以下別途の目次で詳しく説明することにする。
になる外部ケース180を人体が熱いと感じる温度以下で維持されることができるために
取り扱いにおいて容易である。既存の照明装置は取り扱いの容易性を確保するために放熱
効率における低下を甘受するか、または高い放熱効率を確保するために取り扱いの容易性
低下を甘受するしかなかった。したがって、図13ないし図15で示された実施例は、高
い放熱効率と取り扱いの容易性をすべて確保したという点で既存の照明装置と差別性があ
る。
させるための一つ以上のホール184及び照明装置1の取り扱いを容易にするためのマー
キング溝185のうち少なくとも一つが形成されることができ、一つ以上のホール184
及びマーキング溝185の形状は実施例で示された形状以外に多様な形状を取ることがで
きる。但し、図36及び図38に示された実施例のように、一つ以上のホール184及び
マーキング溝185は形成されないこともある。
今まで提示された多くの実施例は、既存のLED照明装置に比べて放熱効果が著しく優
秀であるが、このような効果は煙突効果を通じて達成されるものである。煙突効果とは、
建物内部と外部空気との間の温度差による密度差、すなわち浮力差によって建物の垂直空
間を通じた煙-空気の流動を言って、建物建築などで主に考慮される原理である。
。LED照明装置を駆動させれば、発光部130の作動によって発生した熱が放熱体15
0に直接伝達されるか、または放熱体150と発光部130との間に介された放熱板14
0を通じて放熱体150に伝達されて、放熱体150から放熱体150と外部ケース18
0との間に形成されている空間の間に位置している空気に熱が伝達されるようになって空
気が加熱される。加熱された空気は加熱されない外部空気に比べて密度が低くなるので、
浮力差が発生して上に上昇するようになる。加熱されて上昇した空気は、図42で、S2
で表示された、放熱体150のボディー部157上端外側面と外部ケース180の上端に
よって区画されて、外気と流体的に連通されている開放された空間を通過して抜け出る。
放熱ホールが照明装置内部に外部空気を流入することができるようにしてくれる通路の役
割をするようになる。仮に、ガイド部材100に第1放熱ホール102が形成されていな
い場合でも図13ないし図15に示された実施例のように、外部ケース180下端と放熱
体150のボディー部157の外周面下端の間を通じて空気が流入されることができる通
路が形成されることができる。すなわち、照明装置1内部で加熱された空気が上昇して外
部に流出されても外部から流入される新しい空気が既存に上昇した空気を取り替えるよう
になって、放熱体150を放熱させることができる新しい空気が照明装置1内に連続的に
流入されるようになる。このように新しい外部空気が照明装置1内部で連続的に流動して
抜け出ながら放熱体150を冷却させるので、既存のLED照明装置に比べて放熱効率が
著しく向上することができる。
から上端側へ行くほど細くなる実施例が示されている。図45で示される放熱体150の
断面は、外部ケース180と平行になるように台形の形状をなしているし、図44で示さ
れる放熱フィン158の側面末端も外部ケース180と平行になるように形成されている。本実施例では図41及び図42で示されたS1、S2を順に通過する空気の流動がさらに円滑になって放熱効率をさらに向上させることができる。
上に対して説明するようにする。
46を基準にする時、下添え字1は下を、下添え字2は上を示す。
を、下添え字2は上を示す。
<数学式2>で流体が通過する下端の断面積(S1)が上端の断面積(S2)より大きいため
に(S1>S2)下端より上端の流速が早くなる(V2>V1)。<数学式1>を整理すれば下の
<数学式3>のとおりである。
端での圧力が上端での圧力より高くなって(P1>P2)、これは上端と下端の高さの差が
大きいほど、流体が通過する下端の断面積が上端の断面積より大きいほど、下端の圧力が
上端の圧力より高くなって流動はさらに円滑になることを意味する。
図41及び図42を参考して再び説明すれば、放熱体150の下端と外部ケース180に
よって区画される空間を放熱体150の長さ方向と垂直な方向に切断した面の断面積をS
1といって、放熱体150の上端と外部ケース180によって区画される空間を放熱体1
50の長さ方向と垂直な方向に切断した面の断面積をS2とした時、結局断面積をS1で
有している空気流入部での圧力が断面積をS2で有している空気流出部での圧力より高く
なって、煙突効果による空気の流動が発生する場合に流動をさらに促進させるようになる
。
の第2収納溝152に収容される。このような基板132は第1導体層(L1)、第1絶縁
層(P1)、FR4銅箔積層板(C)、第2絶縁層(P2)、第2導体層(L2)を含む。そして
、第1絶縁層(P1)とFR4銅箔積層板(C)の間に形成された第3導体層(L3)とFR4
銅箔積層板(C)と第2絶縁層(P2)の間に形成された第4導体層(L4)をさらに含むこと
ができる。すなわち、第3導体層(L3)と第4導体層(L4)は省略されても関係ない。
下には第1絶縁層(P1)が配置される。
から第1絶縁層(P1)の最外角端までの長さより所定長さ(D)程度短い。ここで、前記中
心軸は円形の基板132で中心を貫通する軸を言う。前記基板132は図9に示されたと
ころのような円形だけではなく、三角形、四角形などのような多角形形態でも具現される
ことができるので、本明細書上で前記中心軸が円の中心を貫通する軸に限定しない。
2の中心軸から第1絶縁層(P1)の最外角端までの長さより短ければ、第1導体層(L1)
が第2収納溝によって形成された放熱体150の内周面部への距離が遠くなるために、放
熱体150との電気的ショックを防止することができる。したがって、照明装置1の耐電
圧を向上させることができる。
望ましい。
縁層(P1)には第1導体層(L1)と第3導体層(L3)を電気的に連結するためのビア(H)
が形成される。ビア(H)には銅のような熱伝導度と電気伝導度が高い物質でなされること
が望ましい。
。
R4銅箔積層板(C)には第3導体層(L3)と第4導体層(L4)を電気的に連結するための
ビア(H)が形成される。
縁層(P2)には第4導体層(L4)と第2導体層(L2)を電気的に連結するためのビア(H)
が形成される。ビア(H)には銅のような導体で満たされることが望ましい。第2絶縁層(
P2)は第1絶縁層(P1)と同じくプリプレグ(PREPREG、樹脂浸透加工材)でなされること
が望ましい。
軸から第2絶縁層(P2)の最外角端までの長さより所定長さ(D)程度短い。ここで、前記
中心軸は図9に示されたところのように、円形の基板132で中心を貫通する軸を言う。
前記基板132は図9に示されたところのような円形だけではなく、三角形、四角形など
のような多角形形態でも具現されることができる。
2の中心軸から第2絶縁層(P2)の最外角端までの長さより短ければ、第2導体層(L2)
が第2収納溝によって形成された放熱体150の内周面部への距離が遠くなるために、放
熱体150との電気的ショックを防止することができる。したがって、照明装置1の耐電
圧を向上させることができる。
を除いた残りの領域と第1絶縁層(P1)で第1導体層(L1)が配置された領域を除いた残
りの領域上に形成される。
域を除いた残りの領域下に形成される。このようなショルダーマスク(S)は、複数の発光
素子131から発光される光を反射することが容易であるように白色系列の色相を有する
ことが望ましい。
る領域(Z)があらかじめ分けられている。発光素子131が配置される領域(Z)は直四角
形形状の第1領域(Z1)と菱形の第2領域(Z2)で構成される。第1領域(Z1)と第2領
域(Z2)で発光素子131が配置される領域は第2領域(Z2)である。
での長さは基板132の中心軸から第1絶縁層(P1)の最外角端までの長さより所定長さ
(D)程度短い。ここで、所定長さ(D)は少なくとも5mm以上であることが望ましい。
ル基板130のサイズを69パイ(φ)、放熱パッド150のサイズを70パイ(φ)、放熱
パッド150の厚さを0.4mm、貫通ホール153のサイズを15パイ(φ)で固定して
、所定間隔(D)のみを異にした。実験時、放熱体150と発光モジュール基板130と連
結される配線ライン164に高電圧(最大4.0KVまで)と高電流(最大100mA)を1
分間印加した。前記条件を耐えると耐電圧特性が良いものとして判断を受ける。
ール基板130が電気的に短絡されて耐電圧特性を満足することができなかった(FAI
L)。しかし、所定長さ(D)が5mmである場合に4.0KVで放熱体150と発光モジ
ュール基板130に電気的なショートが生じないことが分かった(PASS)。
とも5mm以上であることが望ましい。
体層(L1、L2、L3、L4)がビア(H)を通じて電気的に連結されれば複数の発光素子
131から放出された熱を放熱体150に容易に伝達することができ、第1及び第2導体
層(L1、L2)の大きさが違う層より小さく形成されることで、放熱体150との電気的
ショックを防止することができ、耐電圧を向上させることができる。
。
1電極層31及び第2電極層32と、前記胴体20、前記第1電極層31及び前記第2電
極層32のうちいずれか一つの上に設置されて、前記第1電極層31及び第2電極層32
と電気的に連結されて光を放出する発光チップ10を含むことができる。
コン(Si)、金属材質、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3)、印
刷回路基板(PCB)のうち少なくとも一つに形成されることができる。
角形、円形など多様な形状を有することができる。
る。前記キャビティはコップ形状、凹型容器形状などに形成されることができ、前記キャ
ビティの内側面は底に対して垂直な側面であるか、または傾いた側面になることができる
。前記キャビティを上から眺めた形状は円形、四角形、多角形、卵円形などの形状である
ことができる。
て前記胴体20に設置される。前記第1電極層31及び前記第2電極層32は、前記発光
チップ10に電気的に連結されて、前記発光チップ10に電源を供給することができる。
ケル(Ni)、金(Au)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、白金(Pt)、スズ(Sn)、銀(
Ag)、燐(P)のうち少なくとも一つを含むことができる。また、前記第1、第2電極層
31、32は、単層または多層構造を有するように形成されることができ、これに対して
限定しない。
されて、他端は前記胴体20の外側に露出されるように配置されることができる。但し、
前記第1、第2電極層31、32の形状に対して限定しない。
うちいずれか一つの上に設置されることができ、前記第1、第2電極層31、32に電気
的に連結されて、電源の供給を受けることで光を生成することができる。前記発光チップ
10で生成される熱は、前記第1、第2電極層31、32に伝達して外部に放出されるこ
とができる。
ting Diode)を含むことができ、前記発光ダイオードは赤色、緑色、青色、白色などの光
を放出する有色発光ダイオードまたは紫外線を放出するUV(Ultra Violet)発光ダイオー
ドであることができるが、これに対して限定しない。
式によって前記第1、第2電極層31、32と電気的に連結されるか、またはフリップチ
ップ(flip chip)、ダイボンディング(die bonding)方式などで前記第1、第2電極層31
、32と電気的に連結されることができる。
40が形成されることができ、前記封止材40は蛍光体を含むことができる。
は前記キャビティ内に前記シリコンまたは樹脂材質を充填した後、これを硬化する方式に
形成されることができるが、これに対して限定しない。
出される第1光によって励起されて第2光を生成することができる。例えば、前記発光チ
ップ10が青色発光ダイオードで前記蛍光体が黄色蛍光体である場合、前記黄色蛍光体は
青色光によって励起されて黄色光を放出することができ、前記青色光及び黄色光が混色さ
れることによって前記発光素子131は白色光を提供することができる。但し、これに対
して限定しない。
含まれて、必ず一つの実施例のみに限定されるものではない。延いては、各実施例で例示
された特徴、構造、効果などは実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の
実施例に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と
変形に係る内容は、本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろ
う。
するものではなくて、本発明が属する分野の通常の知識を有した者なら本実施例の本質的
な特性を脱しない範囲で以上に例示されないさまざまの変形と応用が可能であることが分
かるであろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施することが
できるものである。そして、このような変形と応用に係る差異は添付された請求範囲で規
定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
100 ガイド部材
110 レンズ
120 密閉リング
130 発光部
140 放熱板
150 放熱体
160 電源制御部
170 内部ケース
180 外部ケース
Claims (13)
- 第1収納溝を有する第1ボディー部と第2収納溝を有する第2ボディー部とを含み、前記第1ボディー部の外面に配置された複数の第1放熱フィンと前記第2ボディー部の外面に配置された複数の第2放熱フィンとを含む放熱体;
前記第1収納溝内に配置された発光部;
前記第1ボディー部と結合し、前記第1放熱フィンを取り囲み、少なくとも一つ以上のホールを有するガイド部材;及び
前記第2放熱フィンを取り囲む外部ケース;を含み、
前記外部ケースと前記第2ボディー部との間の通路及び前記ホールを通じて外部空気が流入する、照明装置。 - 前記外部ケースの幅は、前記外部ケースの下端から上端側へ行くほど細くなり、
前記放熱体の幅は、一定である、請求項1に記載の照明装置。 - 前記第2放熱フィンと前記外部ケースは離隔された、請求項1又は2に記載の照明装置。
- 前記第1ボディー部の幅は、前記第2ボディー部の幅より狭い、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記第2放熱フィンは、前記第2ボディー部の長さ方向と垂直な方向に曲がった円弧形状である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記ガイド部材は、前記ホールが形成されたベース部と前記第1放熱フィンを取り囲む外側カバー部とを含み、
前記ベース部は、前記発光部から放出される光が通過する開口部を有し、
前記開口部の直径は、前記第1ボディー部の直径より小さい、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記ガイド部材は、ベース部、前記第1放熱フィンを取り囲む外側カバー部、及び前記外側カバーと所定間隔離隔されて前記ホールが形成された内側カバー部を含み、
前記内側カバーは、前記発光部から放出される光が通過する開口部を定義し、
前記開口部の直径は、前記第1ボディー部の直径より小さい、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記ガイド部材は、ベース部、前記第1放熱フィンを取り囲んで前記ホールが形成された外側カバー部、及び前記外側カバーと所定間隔離隔された内側カバー部を含み、
前記内側カバー部は、前記発光部から放出される光が通過する開口部を定義し、
前記開口部の直径は、前記第1ボディー部の直径より小さい、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記ガイド部材は、光を通過させるベース部と前記第1放熱フィンを取り囲む外側カバー部とを含み、
前記ベース部に前記ホールが形成された、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記ベース部は、締結溝を有し、
前記放熱体は、ホールを有する締結部材を含み、
前記締結部材のホールと前記締結溝にネジまたはピンが結合され、前記ガイド部材と前記放熱体が結合される、請求項6乃至9のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記発光部は、基板と前記基板上に配置された発光素子を含み、
前記照明装置は、前記基板と前記ガイド部材の前記ベース部との間に配置された密閉リングをさらに含む、請求項6乃至10のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記密閉リングの内側上端は、傾斜を有する、請求項11に記載の照明装置。
- 前記密閉リングと前記ガイド部材の前記ベース部との間に配置されたレンズをさらに含む、請求項11又は12に記載の照明装置。
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