本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することできる。ここでは、特定の実施例を図面に例示し本文に詳細に説明する。
しかし、これは本発明を特定した開示形態に対して限定するのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されるべきである。第1、第2等の用語は多用な構成要素を説明するに使用されることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定解釈されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみとして使用される。例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第1構成要素を第2構成要素ということができ、類似に第2構成要素も第1構成要素ということができる。
本出願において使用した用語は単なる特定の実施例を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」等の用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたのが存在することを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないこととして理解されるべきである。また、“AがB上に形成される”というには“AがBの上どこでも形成されることができる”という意味で、単なる“AがBの表面のみに形成される”という意味で限定解釈されない。
特別に定義しない限り、技術的、科学的用語を含んでここで使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例をより詳細に説明する。
<実施例1>
図1は本発明の実施例1による光半導体照明装置を示す斜視図であり、図2は図1光半導体照明装置を分解して示した分解斜視図であり、図3は図1の光半導体照明装置の一端面を示した断面図である。
図1、図2及び図3を参照すると、本実施例による光半導体照明装置1000はハウジングHS、光源モジュール500、ファン400及び反射笠700を含む。
前記ハウジングHSは一側がオープンされる。前記光源モジュール500は少なくとも一つの光半導体素子520を含む。前記ファン400は前記ハウジングHS内において、前記光源モジュール500に隣接して配置され、前記光源モジュール500に空気を流入させる。前記反射笠700は前記光源モジュール500から発生された光を反射させ光の照射範囲を決定する。この際、前記ハウジングHS内には前記ファン400が流入させた空気のうち少なくとも一部を前記光源モジュール500を介して外部に流出させる移動経路が形成されてもよい。この際、前記移動経路は以後詳細に説明する。
また、前記ファンによって流入された空気が前記反射笠700の外側面に流出するように、前記ハウジングHSの下端部が前記反射笠700の外側面の少なくとも一部と離隔されて配置してもよい。
より詳細には、本実施による光半導体照明装置1000はハウジングHS、ヒートシンク300、ファン400、光源モジュール500、拡散板600、密封部材610、プレート固定ユニット62及び反射笠700を含む。
前記ハウジングは前記ファン400等を収容することのできる内部空間を有する。この際、前記ハウジングの下部はオープンされており、前記ハウジングの上部には外部空気が前記内部空間に移動するための空気流入口210が形成される。
具体的に、例を挙げると、前記ハウジングHSは前記内部空間が形成されたケース本体100及び前記ケース本体100と結合された上部カバー200を含んでいてもよい。前記ケース本体100の上部及び下部はオープンされており、前記上部カバー200は前記ケース本体100の上部をカバーするように前記ケース本体100と結合される。前記ケース本体100は図1のように円筒形状に形成してもよいが、これとは異なり、四角筒、六角筒等のような多角筒形状で形成してもよい。例えば、前記ケース本体100及び前記上部カバー200は合成樹脂または金属物質、例えば、アルミニウム合金を含んでいてもよい。
前記上部カバー200は外部空気が通過される前記空気流入口210を含む。前記空気流入210は前記上部カバー200の中央から外郭に向かって長く伸びた形状を有する第1流入ホール212、及び円または多角形形状を有する第2流入ホール213を含んでいてもよい。前記第1及び第2流入ホール212、214は前記上部カバー200の中心を基準にして放射状(radial shape)の形態で互いに離隔して配置してもよい。また、前記第1及び第2流入ホール212、214は後述される前記ファン400の回転方向と対応するように螺旋形状に形成してもよい。
一方、前記ケース本体100の下端には前記内部空間に存在する空気を前記反射笠700の外側面に移動させるための外側通風口110が形成される。前記ケース本体100には互いに離隔するように下側に突出された複数の下端支持部120が形成されており、その結果、前記外側通風口110は前記下端支持部120によって複数個に分割される。
前記ヒートシンク300は前記ケース本体100の下部をカバーするように配置され前記ケース本体100と結合される。例えば、前記ヒートシンク300は前記ケース本体100の下端支持部120と結合されて固定可能である。前記ヒートシンク300は前記光源モジュール500から発生された熱をよく吸収して外部に放出できる物質、例えば、アルミニウムまたはマグネシウムを含む金属合金からなってもよい。また、前記ヒートシンク300は前記光源モジュール500から吸収された熱を外部によく放出させることのできる構造で形成してもよい。具体的に、前記ヒートシンク300はベース板310、複数の放熱突起320、外郭下部側壁330及び中央突出壁340を含んでいてもよい。
前記ベース板310は前記ケース本体100の下部をカバーするように配置されて前記ケース本体100と結合され、前記光源モジュール500から直接的に熱の印加を受けることができる。この際、前記ベース板310の端部分が前記ケース本体100の下端支持部120と結合されて固定可能である。前記ベース板310には前記内部空間に存在する空気を前記ヒートシンク300の下部に移動させるためにヒートシンク通風口312が形成され、ここで、前記ヒートシンク通風口312は前記ベース板310の中心に形成された中央通風口312aを含んでいてもよい。
前記放熱突起320は前記ケース本体100と向き合う前記ベース板310の上面に形成され前記内部空間に配置され、前記ベース板310から熱の伝達を受けて外部に放出させることができる。前記放熱突起320は放熱効率の優れた多様な構造及び配置を有することができ、例えば、上部カバー200の第1及び第2空気流入ホール212、214と対応される構造及び配置を有することができる。具体的に、前記放熱突起320は前記ベース板310の中心を基準として、前記第1及び第2空気流入212、214と対応するように放射状及び螺旋形状を有し互いに離隔して配置してもよい。即ち、前記放熱突起320は前記中央通風口312aを中心として前記ファン400の回転方向と対応するように放射状及び螺旋形状を有し互いに離隔して配置されてもよい。
前記外郭下部側壁330は前記放熱突起320が形成された上面と対向する前記ベース板310の下面から突出して形成され、前記ベース板310の下面の端部位に沿って配置される。その結果、前記ベース板310の下部には前記外郭下部側壁330によって前記光源モジュール500が収容されるための光源収容スペース部332が形成される。一方、前記中央突出壁340は前記ベース板330の下面から突出して形成され、前記中央通風口312aの端部位に沿って形成される。従って、前記中央通風口312aは図面のように円形状に形成される場合、前記中央突出壁340も同一に円筒形状に形成されてもよい。
一方、前記ヒートシンク300の他にも他の熱放出部を前記ハウジング内外に配置してもよい。例えば、前記熱放出部は前記ヒートシンク300に付加でき、更にはヒートパイプ及びヒート拡散部材のうち少なくとも一つを含んで構成してもよい。
前記ファン400は前記ケース本体100の内部空間に配置されて前記空気流入口210を通じて送風された外部空気を前記ヒートシンク300に移動させて前記ヒートシンクから流入される熱を冷却し、空気を下部にブローイングして上昇気流に従って移動される埃や種々の浮遊物が前記光源モジュール500及び反射笠700に沈着されることを防止することができる。即ち、光源モジュール500及び反射笠700の反射面に沈着される埃及び浮遊物を除去することで光の利用効率を向上させることができ、反射笠700の上部面に沈着される埃及び粉塵等の浮遊物を除去することで、反射笠を通じた放熱効率を向上させることができる。
前記ファン400は上下部がオープンされているファンケース、前記ファンケースの中央に配置された中心軸、及び前記ファンケース内に配置されて前記中心軸を基準にして回転する複数の回転翼を含んでいてもよい。この際、前記中心軸は前記ヒートシンク300の中心及び前記上部カバー200の中心と互いに一致することができる。一方、前記ケース本体100の内側面には前記ファンケースと結合するためのファン装着部130が形成されてもよい。前記ファン装着部130は図3のように前記ケース本体100内側面に形成され前記ファンの端部位と結合される段差であってもよいが、これとは異なり、前記ケース本体100の内側面から突出されて前記ファンケースの端部位を支持しながら前記放熱ケースと結合できる支持突出部(図示せず)であってもよい。
前記光源モジュール500は前記外郭下部側壁330によって前記ベース板310の下部に形成された前記光源収容スペース部332内に収容されて前記ベース板310の下面に隣接して配置され、前記ベース板310に対して下側方向に光を発生させる。
前記光源モジュール500は光を発生させることのできる少なくとも一つの光半導体素子520を含む。例えば、前記光半導体素子は発光ダイオードLED、有機発光ダイオード及び電界光半導体素子(Electro-Luminescence Device;EL)のうち少なくともいずれか一つからなることができる。具体的には、前記光源モジュール500は前記光半導体素子520に加えて印刷回路基板510及びカバーユニット530をさらに含んでいてもよい。
前記印刷回路基板510は前記ベース板310の下面に隣接して配置される。前記印刷回路基板510には前記ベース板310に形成された前記ヒートシンク通風口312に対応して光源通風口512が形成される。この際、前記光源通風口512は前記中央通風口312aに対応して前記印刷回路基板510の中央に形成された基板中央通風口512aを含み、前記基板中央通風口512aに前記中央突出壁340が挿入されながら前記印刷回路基板510は前記ベース板310の下面に接触することができる。
前記光半導体素子520は前記印刷回路基板510の下面に互いに離隔して配置され、前記印刷回路基板510から提供される駆動電圧によって光を発生させる。前記光半導体素子520それぞれは光を発生させる少なくとも一つの発光ダイオードLEDを含み、前記発光ダイオードはその用度によって多様な波長帯の光を発生させることができ、例えば、赤色、青色、黄色または紫外線波長帯の光を発生させることができる。
前記光学カバーユニット530は前記光半導体素子520それぞれをカバーして前記光半導体素子520それぞれから発生された光の光学特性、例えば、光の輝度均一性を向上させることができる。例えば、前記光学カバーユニット530は前記光半導体素子520それぞれをカバーして保護する同時に、前記光半導体素子520それぞれから発生された光を拡散させることができる。
前記拡散板600は前記印刷回路基板510の下部に離隔して配置され、前記光半導体素子520から発生された光を拡散させる。具体的に、前記拡散板600は前記外郭下部側壁330及び前記中央突出壁340の下面に配置されて前記光源収容スペース部332をカバーする。前記拡散板600には前記印刷回路基板510に形成された前記光源通風口512に対応してプレート通風口602が形成される。この際、前記プレート通風口602は前記基板中央通風口512aに対応して前記拡散板600の中央に形成されたプレート中央通風口602aを含む。一方、前記拡散板600は、例えば、PMMA(Polyethylmethacrylate)樹脂またはPC(Polycarbonate)樹脂からなることができる。
前記密封部材610は前記拡散板600と前記外郭下部側壁330との間、または、前記拡散板600と前記中央突出壁340との間に介在され、外部湿気及び粉塵等の浮遊物等が前記光源モジュール500側に印加されることを防止することができる。具体的に、前記密封部材は前記拡散板600と前記外郭下部側壁330との間に介在される外郭密封リング612、及び前記拡散板600と前記中央突出壁340との間に介在される中央密封リング614を含んでいてもよい。この際、前記外郭密封リング612及び前記中央密封リング614は、一例で、ゴムリングであってもよい。
前記プレート固定ユニット620は前記拡散板600の下部に前記拡散板600の端部位に沿って配置され、複数の結合ネジ(図示せず)を通じて前記拡散板600を前記外郭下部側壁330に固定させる。即ち、前記結合ネジそれぞれが前記プレート固定ユニット620及び前記拡散板600を貫通して前記外郭下部側壁330に結合されることにより、前記拡散板600の端部位を前記外郭下部側壁330に強く固定させることができる。一方、前記拡散板600の中央部は別当の結合ネジによって前記中央突出壁340に強く固定されることもできる。即ち、前記別当の結合ネジそれぞれが前記拡散板600を貫通した後前記中央突出壁340に結合されることにより、前記拡散板600の中央部を前記中央突出壁340に強く固定させることができる。
前記反射笠700は前記ケース本体100の下部に配置され前記光源モジュール500に発生されて前記拡散板600によって拡散された光を反射させて光の照明範囲を決定する。前記反射笠700は前記ヒートシンク300の側面、例えば、前記ベース板310の側面に結合して固定できる。前記反射笠700は前記光源モジュール500から発生された熱を吸収して外部に放出させることが可能となるように金属物質、例えば、アルミニウム合金からなることができる。
一方、前記反射笠700の表面には埃や粉塵等の浮遊物等が沈着しないようにするために粉塵防止膜(図示せず)を形成してもよい。例えば、前記粉塵防止膜はナノグリーンコーティング膜のような防汚コーティング膜であってもよい。また、前記反射笠700の表面には前記光源モジュール500から吸収された熱を効果的に放出させるために表面積を増加させた複数の凹凸形状が形成されてもよい。
再び、図3を参照して、前記ファン400が順方向に回転する際の空気の流れを説明する。
まず、前記上部カバー200の空気流入口210を通じて前記内部空間に流入された空気は前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされる。この際、前記ヒートシンク300は前記光源モジュール500から発生された熱を吸収しており、前記光ヒートシンク300にブローイングされた空気は前記ヒートシンク300から熱の印加を受けて前記ヒートシンク300の温度を減少させることができる。
前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされた空気の一部は再度前記ケース本体100の下端に形成された前記外側通風口110を通じて前記反射笠700の外側面に送風され、前記反射笠700の外側面に付着している粉塵、即ち、埃及び種々の浮遊物等を除去させることができる。
一方、前記ハウジング内には前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされた空気を前記光源モジュール500の下部に移動させるための移動経路が形成されており、この際、前記移動経路は前記ヒートシンク通風口312、前記光源通風口512及び前記プレート通風口602によって形成される。このように、前記移動経路を通じて前記光源モジュール500の下部に移動する空気は前記照明装置1000の下部から上昇気流に従って前記光源モジュール500側に移動する粉塵を再度下部に移動させ、前記粉塵が前記光源モジュール500及び前記反射笠700の外側面に付着することを防止することができる。
図4は図1の光半導体照明装置の駆動関係を説明するためのブロック図である。
図3及び図4を参照すると、前記光半導体照明装置1000は電源供給モジュール810、照明制御部820及び温度センサー830をさらに含んでいてもよい。
前記電源供給モジュール810は前記ファン400及び前記光源モジュール500に電源を提供する。図示してはいないが、前記照明制御部820及び前記温度センサー830に電源を提供することもできる。前記電源供給モジュール810は前記ハウジングの外部または内部に配置してもよいが、前記ハウジングの内部に配置される場合、前記上部カバー200と前記ファン400との間空間に配置することが望ましい。
前記照明制御部820は前記ファン及び前記光源モジュール500と電気的に連結され前記ファン400及び前記光源モジュール500の駆動をそれぞれ制御することができる。前記照明制御部820は前記光半導体素子520と同一に前記印刷回路基板510の下面に配置してもよいが、これとは異なり、前記ハウジングの内部または外部どこでも配置してもよい。
前記照明制御部820は前記ファン400に電源が供給されたにもかかわらずまともに駆動できなくて前記ファンが故障したと判断された場合、前記ファンの故障を知らせるための任意の色、例えば、赤色の光が発生されるように前記光源モジュール500を制御するかまたは光源モジュール500の光半導体素子520が点滅するように駆動することもできる。例えば、前記照明制御部820は前記ファン400からファン回転数情報の印加を受け前記ファン400が回転しないか基準値以下に回転する場合、前記ファン400が故障したと判断することができる。一方、作業者は前記照明装置1000の照明色を通じて前記ファン400の故障有無を判断して前記照明装置1000を修理及び補修することができる。
前記照明制御部820は前記上部カバー200の空気流入口210周囲に溜まる埃や粉塵等の浮遊物等を除去するために、任意の時間、例えば6時間毎に10分の間前記ファン400が逆方向に回転するように前記ファン400を制御することができる。
一方、前記温度センサー830は前記ハウジングの内部空間に配置されて前記内部空間の温度を感知する。この際、前記照明制御部820は前記温度センサー830から印加される温度値によって前記ファン400の回転速度を制御することができる。即ち、前記温度センサー830から感知された温度値が基準値に比べて高い場合、前記ファン400の回転速度を高め、前記温度センサーで感知された温度値が前記基準値に比べて低い場合、前記ファン400の回転速度を減少させる。
また、前記ハウジングHS内には、粉塵測定ユニット(図示せず)をさらに配置することができる。この構成によって、前記ハウジング内の粉塵量のデータが実時間または間歇的に前記照明制御部820に提供され、前記照明制御部820は前記粉塵測定ユニット(図示せず)から測定された埃及び粉塵等の浮遊物の質量によって前記ファン400の回転速度を制御することができる。
このような本実施例によると、前記ファン400によって移動される空気は一時的に前記ヒートシンク300の熱を吸収し前記ヒートシンク300を冷却する。そして、前記空気の一部は前記外側通風口110を通じて前記反射笠700の外側面に提供されて前記反射笠700の外側面に付着している粉塵を除去する。また、前記空気の他の一部は前記ヒートシンク通風口312、前記光源通風口512、及び前記プレート通風口602を通じて前記光源モジュール500の下部に送風され、前記照明装置1000の下部から上昇気流に従って前記光源モジュール500側に移動する粉塵を再度下部に移動させることができる。前記ファン400が一定時間毎に自動的に逆方向に回転されることにより、前記空気流入ホール210の周囲に付着している埃及び粉塵等の浮遊物等も自動的に除去することができる。
このように、本発明の光半導体照明装置1000は、自己自身を清掃する、或いは自己自身が自動的に清掃されるクリア機能を有している。このような機能によって、埃や粉塵等の浮遊物等によって前記照明装置1000の故障が発生したり発光効率及び放熱効率が低下されることを防止することができ、保持補修期間が増えることによって保持補修費用が減少され、前記埃及び粉塵等の浮遊物等によって前記反射笠の反射効率及び放熱効率が低下されることを防止することができる。
また、作業者が前記照明装置1000から発生される光の色を通じて前記ファン400の故障を容易に判断し、早い時間内に前記ファン400を修理、補修及び交代することができる。また、前記ハウジングHSの内部空間の温度を実時間で測定し、このように測定された温度値によって前記ファン400の回転速度を決定することにより、前記光源モジュール500から発生される熱をより効率的に除去することができる。
<実施例2>
図5は本発明の実施例2による光半導体照明装置を示す断面図である。
図5に示す光半導体照明装置1000はベース板310、印刷回路基板510、拡散晩600等の一部内容を除いて、図1乃至図4を通じて説明した実施例1の照明装置1000と実質的に同一である。前記実施例1と同一の構成要素についての詳細な説明は省略し、前記実施例1と同一の参照符号を付与する。
図2及び図5を参照すると、前記ヒートシンク300のベース板310には前記ファン400によってブローイングされた空気を前記反射笠700の下部に移動させるためのヒートシンク通風口312が形成される。
前記ヒートシンク通風口312は前記ベース板310の中央に形成された中央通風口312a及び前記ベース板310の端部位に形成された複数個の端部位通風口312bを含む。この際、前記端部位通風口312bは前記ベース板310の端部位に沿って複数個が互いに離隔して形成される。一方、図5のように、前記端部位通風口312b及び前記中央通風口312a全てが形成されてもよいが、これらのうちいずれか一つのみ形成されてもよい。
前記光源モジュール500の印刷回路基板510には前記ヒートシンク通風口312と対応される位置に光源通風口512が形成され、前記拡散板600には前記光源通風口512と対応される位置にプレート通風口602が形成される。この際、前記光源通風口512は前記中央通風口312aに対応される位置に形成された基板中央通風口512a及び前記端部位通風口312bに対応される位置にそれぞれ形成された基板外郭通風口512bを含む。前記拡散板600は前記基板中央通風口512aと対応される位置に形成されたプレート中央通風口602a及び前記基板外郭通風口512bと対応される位置にそれぞれ形成されたプレート外郭通風口602bを含む。
このように本実施例によると、前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされた空気は、前記中央通風口312aと共に前記端部位通風口312bを通じて前記反射笠700の内側面下部に送風されるように構成することができる。即ち、前記ファン400によって前記ヒートシンク300に送風された空気は、前記端部位通風口312b、前記基板外郭通風口512b及び前記プレート外郭通風口602bを順次に通過して前記反射笠700の内側面に直接送風できる。このように前記反射笠700の内側面に提供された空気は前記反射笠700の一側面に付着している埃や粉塵等の浮遊物等を除去することができる。
<実施例3>
図6は本の実施例3による光半導体照明装置を示す断面図である。
図6に示す光半導体照明装置1000はケース本体100の一部内容を除いては、図5を通じて説明した実施例2の照明装置1000と実質的に同一であるので、前記実施例2と同一の構成要素についての詳細な説明は省略し、前記実施例2と同一の参照符号を付与する。
図2及び図6を参照すると、前記ケース本体100の下端には前記ファン400によって移動された空気が前記反射笠700の外側面に移動されるための外側通風口112が形成される。この際、前記外側通風口112は、前記ファン400によって移動された空気が前記反射笠700の外側面に直接的に導かれる形状に形成される。例えば、前記外側通風口112は図6のように前記反射笠700の外側面の位置と対応して前記ケース本体100の下端で傾斜した角度で形成されてもよい。この際、前記外側通風口112の傾斜した角度は前記反射笠700の傾斜した角度と同一であるか若干大きいのが望ましい。
このように本実施によると、前記外側通風口112が前記ファン400によって移動された空気が前記反射笠700の外側面に直接的に導かれる形状に形成されることにより、前記反射笠700の外側面に溜まった埃及び粉塵等の浮遊物等をより効果的に除去させることができる。
<実施例4>
図7は本発明の実施例4による光半導体照明装置を示す断面図である。
図7に示す光半導体照明装置1000はヒートシンク300、ケース本体100の一部内容を除いては、図6を通じて説明した実施例3の照明装置1000と実質的に同一であるので、前記実施例3と同一の構成要素についての詳細な説明は省略し、前記実施例3と同一の参照符号を付与する。
図2及び図7を参照すると、前記ファン400によって移動された空気が前記反射笠700の外側面に移動されるための外側通風口114は図6と異なり前記反射笠700の外側面と向き合う前記ヒートシンク300の端部位に形成される。
具体的に説明すると、前記ヒートシンク300は前記ベース板310の上面から前記ケース本体100側に突出して形成された外郭上部側壁350をさらに含み、前記外郭上部側壁350には前記外側通風口114が形成されてもよい。一方、前記外郭上部側壁350が前記ベース板310の上面から突出される長さ分だけ、前記ケース本体100は図7のケース本体100より短く形成されることが望ましい。
このように本実施例によると、前記外側通風口114は前記ケース本体100の下端ではなく前記ヒートシンク300の端部位に形成され、前記ファン400によって移動された空気を前記反射笠700の外側面に移動させることができる。
<実施例5>
図8は本発明の実施例5による光半導体照明装置を示す断面図である。
図8に示す光半導体照明装置1000はヒートシンク300、印刷回路基板514、拡散板600等の一部内容を除いては、図7を通じて説明した実施例3の照明装置1000と実質的に同一であるので、前記実施例4と同一の構成要素についての詳細な説明は省略し、前記実施例4と同一の参照符号を付与する。
図2及び図7を参照すると、前記ヒートシンク300の端部位には前記ファン400によって移動された空気を前記反射笠700の内側面に直接移動させるための複数の端部位通風口312cが互いに離隔して形成される。具体的に、前記端部位通風口312cそれぞれはベース板310及び外郭下部側壁330を貫通するように形成され、前記ファン400によって移動された空気が前記反射笠700の内側面に直接的に導かれる形状に形成されてもよい。例えば、前記端部位通風口312cは図8のように前記反射笠700の内側面の位置と対応して前記ベース板310及び前記外郭下部側壁330に傾斜した角度で形成されてもよい。この際、前記端部位通風口312cの傾斜した角度は前記反射笠700の傾斜した角度と同一であるか若干小さいのが望ましい。
本実施例において、図7においての基板外郭通風口512b及びプレート外郭通風口602bは前記印刷回路基板510及び前記拡散板600にそれぞれ形成されない。また、前記拡散板600は前記端部位通風口312cをカバーしないように前記外郭下部側壁330上に配置される。
このように、本実施例によると、前記外側通風口114に共に前記端部位通風口52が前記ヒートシンク300の端部位に形成されることにより、前記ヒートシンク300のみでも前記反射笠700の外側面及び内側面に溜まった埃及び粉塵等の浮遊物等を除去させることができる。
<実施例6>
図9は本発明の実施例6による光半導体照明装置を示す断面図である。
図9を参照すると、光半導体照明装置1000はケース本体100、ヒートシンク300のベース板310、光源モジュール500の印刷回路基板510、拡散晩600、反射笠700等の一部内容を除いては、図5を通じて説明した実施例2の照明装置1000と実質的に同一であるので、前記実施例1と同一の構成要素についての詳細な説明は省略し、前記実施例2と同一の参照符号を付与する。
図2及び図9を参照すると、前記ケース本体100の下端部100aは前記反射笠700の外側面の少なくとも一部とオーバーラップされるように離隔して配置される。例えば、前記ケース本体100の下端部100aは前記反射笠700の外側面上端で1/3または1/2位置までカバーするか、図9と異なり前記反射笠700の外側面の全部をカバーすることができる。また、前記ケース本体100の下端部100aは前記反射笠700の外側面の傾斜と実質的に同一の傾斜を有するように形成されるか、若干大きいか小さい傾斜を有するように形成されもよい。この際、前記ケース本体100の下端部100aと前記反射笠700との間には外側通風口110が形成される。
図9を再度参照して、前記ファン400が順方向に回転するときの空気の流れを簡単に説明する。
まず、前記上部カバー200の空気流入口210を介して前記内部空間に流入された空気は前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされる。この際、前記ヒートシンク300は前記光源モジュール500から発生された熱を吸収しており、前記ヒートシンク300にブローイングされた空気は前記ヒートシンク300から熱を受けて前記ヒートシンク300の温度を減少させることができる。
前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされた空気の一部は、再度前記外側通風口110を通じて前記反射笠700の外側面に送風され、前記反射笠700の外側面に付着している粉塵、即ち、埃及び種々の浮遊物等を除去させることができる。具体的に、前記ケース本体100の下端部100aが前記反射笠700の外側面の少なくとも一部とオーバーラップするように離隔して配置され前記外側通風口110を形成する。この構成によって、前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされた空気の一部が、図9の矢印に示されるように前記外側通風口110を通じて流出されるとき、図9の矢印に示されるように前記反射笠700の外側面に沿って移動できる。その結果、前記反射笠700の外側面に付着された粉塵を効果的に除去することができる。
また、前記反射笠700の上端は前記ヒートシンク300のベース板310の側面上端と一致するように配置することにより、前記外側通風口110を通じて外部に流出される空気が前記反射笠700の外側面の上端を経て下端に移動することができる。その結果、前記ベース板310の側面と隣接した前記反射笠700の外側面の上端部位に付着される粉塵をより効果的に除去することができる。
一方、前記ハウジング内には前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされた空気を前記光源モジュール500の下部に移動させるための移動経路が形成されており、この際、前記移動経路は、前記ヒートシンク通風口312、前記光源通風口512及び前記プレート通風口602によって形成される。具体的に、前記移動経路は、前記中央通風口312a、前記基板中央通風口512a及び前記プレート中央通風口602aによって形成された第1移動経路と、前記端部位通風口312b、前記基板外郭通風口512b及び前記プレート外郭通風口602bによって形成された第2移動経路と、を含む。
このように、前記第1移動経路を通じて前記光源モジュール500の中央下部に移動する空気は、前記照明装置1000の下部から前記光源モジュール500側に移動する粉塵を再度下部に移動させ、前記粉塵が前記反射笠700等に付着することを防止することができる。また、前記第2移動経路を通じて前記光源モジュール500の端部位の下部に移動する空気は前記反射笠700の内側面に直接移動されて前記反射笠700の内側面に付着している粉塵を効果的に除去することができる。
一方、本実施例は例えば、実施例2の変形例を示したが、これとは異なり、前述した他の実施例にも適用することができる。
<実施例7>
図10は本発明の実施例7による光半導体照明装置を示す断面図である。
図10に示す光半導体照明装置1000は、ケース本体100の下端部100aを除いては、図9を通じて説明した実施例6の照明装置1000と実質的に同一であるので、前記実施例6と同一の構成要素についての詳細な説明は省略し、前記実施例6と同一の参照符号を付与する。
図2及び図10を参照すると、前記ケース本体100の下端部100aは前記ファン400によって流入されて外部に放出される空気が前記反射笠700の外側面で集中されて強い圧力で移動できるように一部の形状が変形される。
具体的に説明すると、前記ハウジング100の下端部100aは前記反射笠700の上端の一部とオーバーラップされた状態で前記反射笠の上端と向き合う内側部分、即ち、前記ヒートシンク300の端部位と向き合う部分が凹んだ丸みを帯びた形状を有してもよい。即ち、前記反射笠の上端の一部とオーバーラップされた状態で前記反射笠と向き合う部分が突出された形状を有する。即ち、前記ハウジング100の下端部100aは前記ファン400によって流入されて外部に放出される空気が前記凹んで丸みを帯びた部分によって集中されて強い圧力で排出できる。
これとは異なり、前記ハウジング100の下端部100aが図9のように前記反射笠700の少なくとも一部とオーバーラップされており、前記反射笠700の外表面との間隔が前記反射笠700の下側方向に近づくほど狭くなる形状に変形できてもよい。即ち、前記ハウジング100の下端部100aと前記反射笠700の外表面との間の間隔が前記反射笠700の下側方向に行くほど狭くなることにより、前記ファン400によって流入されて外部に放出される空気が強い圧力で排出できる。
このように、本実施例によると、前記ハウジング100の下端部100aの一部が前記反射笠700の外側面に沿って強い圧力で移動できるように一部の形状が変形されることにより、前記強い圧力で配置される空気によって前記反射笠700の外側面に溜まった粉塵が効果的に除去できる。
一方、本実施例は実施例6の変形例を示したが、これとは異なり、前述した他の実施例にも適用できる。
<実施例8>
図11は本発明の実施例8による光半導体照明装置を示す断面図である。
図11に示す光半導体照明装置1000はヒートシンク300、印刷回路基板514、拡散晩600等の一部内容を除いては、図9を通じて説明した実施例6の照明装置1000と実質的に同一であるので、前記実施例6と同一の構成要素についての詳細な説明は省略し、前記実施例6と同一の参照符号を付与する。
図2及び図11を参照すると、前記ヒートシンク300の端部位には前記ファン400によって移動された空気を前記反射笠700の内側面に直接移動させるための複数の端部位通風口312cが互いに離隔して形成される。
具体的に、前記端通風口312cそれぞれはベース板310及び外郭下部側壁330を貫通するように形成され、前記ファン400によって移動された空気が前記反射笠700の内側面に直接ガイドされる形状で形成されてもよい。例えば、前記端部位通風口312cは図5のように前記反射笠700の内側面の位置と対応して前記ベース板310及び前記外郭下部側壁330に傾斜した角度で形成されてもよい。この際、前記端部位通風口312cの傾斜した角度は前記反射笠700の傾斜した角度と同一であるか若干小さいのが望ましい。
一方、図9に示す端部位通風口312b、基板外郭通風口512b及びプレート外郭通風口602bは図11に示してはいないが、場合によって形成されてもよい。また、前記拡散板600は前記端部位通風口312cをカバーしないように前記外郭下部側壁330上に配置される。
このように、本実施例によると、前記端部位通風口312cが前記ヒートシンク300の端部位に形成されることにより、前記ヒートシンク300のみでも前記反射笠700の内側面に溜まった粉塵を効果的に除去させることができる。
一方、本実施例に適用された変形は他の実施例にも適用できる。
<実施例9>
図12は本発明の実施例9による光半導体照明装置を示す断面図であり、図13及び図14は図12のヒートシンクの放熱突起の配置形態を説明するための平面図であり、図15は図12のA部分を拡大して示した図面である。
図12乃至図15を参照すると、本実施例による光半導体照明装置1000はハウジングHS、ヒートシンク300、ファン400、光源モジュール500、拡散板600、密封部材、プレート固定ユニット、反射笠700及び集塵モジュール900を含む
前記ハウジングHSは内部空間が形成されたケース本体100、前記ケース本体100の上部に配置された上部カバー250及び前記上部カバー250を前記ケース本体100と結合させる少なくとも一つのカバー結合部260を含んでいてもよい。
前記ケース本体100の上部及び下部はオープンされており、前記ファン400等を収容する。前記ケース本体100は円筒形状または四角筒、六角筒等のような多角筒形状に形成してもよい。前記ケース本体100は合成樹脂から形成されてもよい。
前記ケース本体100の内側面には後述される前記ファン400と結合するためのファン装着部オープン後述される前記ヒートシンク300と結合するために互いに離隔して配置された複数の内側支持部140が形成される。また、前記ケース本体100の下端には前記内部空間に存在する空気を後述される前記反射笠700の外側面に移動させるための外側通風口110が形成される。
前記ケース本体100の外側面には前記ケース本体100の上下部で互いに離隔して配置された複数のストライプ溝150が形成されてもよい。この際、前記ケース本体100の外側面には前記ストライプ溝150の代わりに複数のストライプ突起(図示せず)が形成されてもよい。このように、前記ストライプ溝150または前記ストライプ突起は作業者が運搬の際、前記照明装置1000を落としたりして破損しないように前記作業者の手との摩擦力を増加させることができる。
前記上部カバー250は、前記ケース本体100の上部をカバーするように前記ケース本体100の上端から離隔して配置される。その結果、前記上部カバー250と前記ケース本体100の上端との間には外部空気が前記ケース本体100内に移動するための側面流入口252が形成される。このように、前記上部カバー250と前記ケース本体100の上端との間に前記側面流入252が形成されることにより、外部の粉塵が溜まって前記側面流入口252が塞がることを防止することができる。より詳細には、前述した実施例においての空気流入口210は上部に露出されて形成され上部から下降する埃及び粉塵等の浮遊物等に塞がってしまう恐れがあるが、本実施例のように上部カバー250を介して形成される側面流入252は埃及び粉塵等の浮遊物等によって塞がる恐れが減少される。
前記上部カバー250の上側面には前記照明装置1000を工場や作業場等の天井に設置できるように設置リング254を形成してもよく、この際、前記設置リング254が形成された部位に所定の溝を形成してもよい。一方、前記上部カバー200は合成樹脂または金属物質、例えば、アルミニウム合金から形成してもよい。
前記カバー結合部260は前記上部カバー250と前記ケース本体100との間に配置され、前記上部カバー250を前記ケース本体100に固定させる。例えば、複数個のカバー結合部260は前記上部カバー250の下側面と前記ケース本体100に形成された前記ファン装着部132の上側面との間に互いに離隔して配置されて前記上部カバー250を前記ケース本体100に固定させることができる。ここで、前記カバー結合部260は図面のように前記上部カバー250または前記ケース本体100の内側面と分離型で形成してもよいが、これとは異なり、前記上部カバー250またはケース本体100の内側面と一体型で形成してもよい。
前記ヒートシンク300は前記ケース本体100の下部をカバーするように配置して前記ケース本体100と結合される。例えば、前記ヒートシンク300は前記ケース本体100の内側支持部140と結合されて固定できる。前記ヒートシンク300は後述される前記光源モジュール500から発生した熱をよく吸収して外部に放出できる物質、例えば、アルミニウムまたはマグネシウムを含む金属合金からなってもよい。また、前記ヒートシンク300は前記光源モジュール500から吸収された熱を外部によく放出させることのできる構造で形成してもよい。具体的に、前記ヒートシンク300はベース板310、複数の放熱突起320、外郭下部側壁330及び中央突出壁340を含んでいてもよい。
前記ベース板310は前記ケース本体100の下部をカバーするように配置され前記ケース本体100と結合し、前記光源モジュール500から直接的に熱の印加を受けることができる。前記ベース板310には前記ハウジングHS内に存在する空気を前記ヒートシンク300の下部に移動させるためのヒートシンク通風口312を形成してもよく、ここで、前記ヒートシンク通風口312は前記ベース板310の中心に形成してもよい。
前記放熱突起320は前記ケース本体100と向き合う前記ベース板310の上面に形成され前記ハウジングHS内に配置され、前記ベース板310から熱の伝達を受け外部に放出させることができる。ここで、前記放熱突起320のうち一部は前記ケース本体100の内側面に形成された前記内側支持部140の下端と結合され、前記ヒートシンク200を前記ケース本体100に固定させることができる。具体的に、例えば、前記内側支持部140は前記放熱突起320のうち一部に向かって突出され、前記放熱突起320のうち一部には前記内側支持部140と結合されるための突起段差322がそれぞれ形成されてもよい。一方、前記ヒートシンク300は前記放熱突起320ではなく他の部分によって前記ケース本体100と結合してもよい。
前記放熱突起320は放熱効率の優れた多様な構造及び配置を有することができる。例えば、前記放熱突起320は前記ベース板310の中心を基準として放射状及び螺旋形形態を有し互いに離隔して配置されてもよい。具体的に、説明すると前記放熱突起320は図13のように前記ヒートシンク通風口312を中心として前記ファン400の回転方向と対応するように放射状及び螺旋形状を有し互いに離隔して配置されてもよい。
或いは、前記放熱突起320は、図14のように第1突起部320a及び第2突起部320bを含んでいてもよい。前記第1突起部320aは前記ヒートシンク通風口312を中心にして放射状及び螺旋形状を有し互いに離隔して配置される。前記第2突起部320bは前記ヒートシンク通風口312を中心にして放射状及び螺旋形状を有し、前記第1突起部320aより外郭に前記第1突起部320aの間にそれぞれ配置される。
前記外郭下部側壁330は前記放熱突起320が形成された上面と対向する前記ベース板310の下面から突出して形成され、前記ベース板310の下面の端部位に沿って配置される。その結果、前記ベース板310の下部には前記外郭下部側壁330によって前記光源モジュール500が収容されるための光源収容スペース部332が形成される。一方、前記中央突出壁340は前記ベース板330の下面から突出して形成され、前記ヒートシンク通風口312の端部位に沿って形成される。従って、前記ヒートシンク通風口312は図面のように円形状に形成される場合、前記中央突出壁340も同一に円筒形状に形成されてもよい。
前記ファン400は前記ケース本体100の内部空間に配置され前記空気流入口210を介して送風された外部空気を前記ヒートシンク300に移動させて前記ヒートシンクから流入される熱を冷却させる役割を担当する。前記ファン400は上下部がオープンされているファンケース、前記ファンケースの中央に配置された中心軸、前記ファンケース内に配置され前記中心軸を基準にして回転する複数の回転翼を含んでいてもよい。この際、前記中心軸は前記ヒートシンク300の中心及び前記上部カバー250の中心と互いに一致することが望ましい。一方、前記ファンケースは前記ケース本体100の内側面に形成された前記ファン装着部132に装着されて固定できる。
前記光源モジュール500は前記外郭下部側壁330によって前記ベース板310の下部に形成された前記光源収容スペース部332内に収容され前記ベース板310の下面に隣接して配置され、前記ベース板310に対して下側方向に光を発生させる。具体的に、前記光源モジュール500は印刷回路基板510、複数の光半導体素子520及び光学カバーユニット530を含んでいてもよい。
前記印刷回路基板510は前記ベース板310の下面に隣接して配置される。前記印刷回路基板510には前記ベース板310に形成された前記ヒートシンク通風口312に対応して光源通風口が形成される。この際、前記光源通風口は前記ヒートシンク通風口312に対応して前記印刷回路基板510の中央に形成されてもよい。前記印刷回路基板510は前記光源通風口が前記中央突出壁340が挿入されながら前記ベース板310の下面に隣接して配置されてもよい。
前記光半導体素子520は前記印刷回路基板510の下面に互いに離隔して配置され、前記印刷回路基板510から提供される駆動電圧によって光を発生させる。前記の各光半導体素子520は光を発生させる少なくとも一つの発光ダイオードLEDを含む。また、前記発光ダイオードはその用途によって多様な波長帯の光を発生させることができ、例えば、赤色、青色、黄色または紫外線波長帯の光を発生させることができる。
前記光学カバーユニット530は前記光半導体素子520それぞれを被覆して前記の各光半導体素子520から発生された光の光学特性、例えば、光の輝度均一性を向上させることができる。例えば、前記光学カバーユニット530は前記光半導体素子520をカバーして保護すると同時に、前記光半導体素子520それぞれから発生された光を拡散させることができる。
前記拡散板600は前記印刷回路基板510の下部に離隔して配置され、前記光半導体素子520から発生された光を拡散させる。具体的に、前記拡散板600は前記外郭下部側壁330及び前記中央突出壁340の下面に配置されて前記光源収容スペース部332をカバーする。前記拡散板600には前記印刷回路基板510に形成された前記光源通風口512に対応してプレート通風口602が形成される。この際、前記プレート通風口602は前記光源通風口512に対応して前記拡散板600の中央に形成される。一方、前記拡散板600は例えばPMMA(Polyethylmethacrylate)樹脂またはPC(Polycarbonate)樹脂からなることができる。
前記密封部材は前記拡散板600と前記外郭下部側壁330との間または前記拡散板600と前記中央突出壁340との間に介在され、外部の湿気及び粉塵等の浮遊物等が前記光源モジュール500側に印加されることを防止することができる。具体的に、前記密封部材は前記拡散板600と前記外郭下部側壁330との間に介在される外郭密封リング、及び前記拡散板600と前記中央突出壁340との間に介在される中央密封リングを含んでいてもよい。この際、前記外郭密封リング及び前記中央密封リングは、一例として、ゴムリングであってもよい。
前記プレート固定ユニットは前記拡散板600の下部に前記拡散板600の端部位に沿って配置され、複数の結合ネジを介して前記拡散板600を前記外郭下部側壁330に固定させる。即ち、前記結合ネジそれぞれが前記プレート固定ユニット及び前記拡散板600を貫通して前記外郭下部側壁300に結合されることにより、前記拡散板600の端部位を前記外郭下部側壁330に強く固定させることができる。
前記反射笠700は前記ケース本体100の下部に配置され前記光源モジュール500に発生されて前記拡散板600によって拡散された光を反射させ光の照射範囲を決定する。前記反射笠700は前記ヒートシンク300の側面、例えば、前記ベース板310の側面に結合されて固定できる。一方、前記反射笠700の下端には後述される前記集塵モジュール900を支持するための集塵モジュール支持部710が形成されてもよい。
前記反射笠700は前記光源モジュール500から発生された熱を吸収して外部に放出させることのできる金属物質、例えば、アルミニウム合金からなることができる。また、前記反射笠700の表面には埃や粉塵等の浮遊物等が付着しないようにするために粉塵防止膜(図示せず)が形成されてもよい。例えば、前記粉塵防止膜はナノグリーンコーティング膜等のようば放汚コーティング膜であってもよい。
前記集塵モジュール900は前記外側通風口110と対応できるように前記反射笠700の外側面上に配置され、空気内に含まれた粉塵を取り除いて集める役割を遂行する。この際、前記集塵モジュール900は前記集塵モジュール710上に配置されて固定できる。具体的に、例えば、前記集塵モジュール900は空気内に含まれた粉塵を取り除いて集める粉塵フィルター910、及び前記粉塵フィルター910を前記集塵モジュール支持部710上に固定させるフィルター固定ユニット920を含んでいてもよい。前記フィルター固定ユニット920は、例えば、前記粉塵フィルター910を収容するために“コ”字形状の断面で形成してもよく、前記粉塵通風ホール922を有することができる。
前記集塵モジュール900は前記反射笠700の外側面だけではなく前記反射笠700の内側面に形成され前記反射笠700の内側においての空気内に含まれた粉塵を取り除いて集めることができる。また、前記集塵モジュール900は前記反射笠700を基準にして上下に伸びるか、前記反射笠700の下端部で“L”字で屈曲した形状を有してもよい。また、前記集塵モジュール900は前記ハウジング100の下端部100aの形状または前記外側通風口110の位置による高さ調節が可能である。
一方、前記ファン400が順方向に回転するときの空気の流れを簡単に説明する。
まず、前記上部カバー250と前記ケース本体100の上端との間に形成された前記側面流入口252を介して前記ケース本体100内に流入された空気は前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされる。この際、前記ヒートシンク300は前記光源モジュール500から発生された熱を収集しており、前記ヒートシンクにブローイングされた空気は前記ヒートシンク300から熱の印加を受け前記ヒートシンク300の温度を減少させることができる。
前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされた空気の一部は、再度前記ケース本体100の下端に形成された前記外側通風口110を通じて前記反射笠700の外側面に送風され前記集塵モジュール900を通過する。その結果、前記空気内に含まれているか前記反射笠700の外側面に付着している粉塵、即ち、埃及び種々の浮遊物等が前記集塵モジュール900に集塵されて除去できる。このように、前記集塵モジュール900は空気内に含まれた粉塵を除去することで工場または作業場内の空気を浄化させることができる。
一方、前記ハウジングHS内には前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされた空気の一部を前記光源モジュール500の下部に移動させるための移動経路が形成されている。この際、前記移動経路は前記ヒートシンク通風口312、前記光源通風口512及び前記プレート通風口によって形成できる。このうに、前記移動経路を通じて前記光源モジュール500の下部に移動する空気は前記照明装置1000下部で前記光源モジュール500側に移動する粉塵を再度下部に移動させ、前記粉塵が反射笠700の外側面に付着することを防止することができる。
一方、本実施例に適用された変形は他の実施例にも適用することができる。
<実施例10>
図16は本発明の実施例10による光半導体照明装置を示す断面図である。
図16に示された光半導体照明装置1000はケース本体100、反射笠700等の一部内容を除いては、図12乃至図15通じて説明した実施例9の照明装置1000と実質的に同一であるので、前記実施例9と同一の構成要素についての詳細な説明は省略し、前記実施例9と同一の参照符号を付与する。
図16を参照すると、前記ケース本体100の下端部100aは前記反射笠700の外側面の少なくとも一部とオーバーラップできるように離隔して配置される。例えば、前記ケース本体100の下端部100aは前記反射笠700の外側面の上端で1/3または1/2位置までカバーするか、図16と異なり前記反射笠700の外側面の全部をカバーすることができる。また、前記ケース本体100の下端部100aは前記反射笠700の外側面の傾斜と実質的に同一の傾斜を有するように形成されるか、若干大きいか小さい傾斜を有するように形成される。この際、前記ケース本体100の下端部100aと前記反射笠700との間には外側通風口110が形成される。
前記反射笠700はベース板310の側面に結合して固定され、前記反射笠700の上端は前記ベース板310の側面上端と一致するように配置してもよい。
このように本実施例によると、前記ケース本体100の下端部100aが前記反射笠700の外側面の少なくとも一部とオーバーラップするように離隔して配置され前記外側通風口110を形成することにより、前記ファン400によって前記ヒートシンク300にブローイングされた空気の一部が前記外側通風口110を通じて流出されるとき前記反射笠700の外側面に沿って移動し、その結果、前記反射笠700の外側面に付着された粉塵を効果的に除去することができる。
また、前記反射笠700の上端は前記ヒートシンク300のベース板310の側面上端と一致するように配置されることにより、前記外側通風口110を通じて外部に流出される空気が前記反射笠700の外側面の上端を経て下端に移動することができる。その結果、前記ベース板310の側面と隣接した前記反射笠700の外側面の上端部位に付着される粉塵をより効果的に除去することができる。
一方、本実施例に適用された変形は他の実施例においても適用可能である。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。