JP5405643B2

JP5405643B2 - 光半導体照明装置

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Publication number: JP5405643B2
Application number: JP2012254347A
Authority: JP
Inventors: 東秀金; 錫辰姜; 允吉張; 受 ▲運▼ 李; 東熙金
Original assignee: ポスコエルイーディカンパニーリミテッド
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: WO2013176355A1; US20130314914A1; CN104321589A; JP2013247106A; JP2014038866A; JP5567730B2

Description

本発明は、光半導体照明装置に関する。

ＬＥＤ又はＬＤなどのような光半導体は、白熱灯や蛍光灯に比べて電力消耗量が少ない上に使用寿命が長く耐久性に優れているだけでなく、非常に高い輝度であるという理由から、最近、照明用として多くの注目を集めている部品の１つである。

通常、このような光半導体を利用した照明器具は光半導体からの発熱が避けられず、熱が発生する部位には必ずヒートシンクを設置して発生した熱を外部に放出させなければならない。

このようなヒートシンクは外部空気との熱交換を介して光半導体から伝達された熱を外部に排出するもので、ヒートシンクは伝熱面積が大きいほど外部空気との接触面積が広いので放熱性能が向上する。

しかし、近年、電子部品や半導体光素子の集積化及び小型化の傾向に伴い、ヒートシンクの大きさも小さくならなければならない状況で放熱性能の向上のためだけに前述の伝熱面積を無制限に大きくするわけにはいかないという難しさがある。

一方、このような光半導体を利用した照明器具は光半導体を用いて様々な分野で活用されており、特に工場や産業現場の工場灯又は作業灯用途にも活用される傾向にある。

工場灯又は作業灯の用途の照明器具は環境的特性上、発熱の激しい場所に設置される場合が多いが、光半導体自体の発熱と照明器具の周辺設備から発生した熱がこのような光半導体を利用した照明器具の誤作動を招くという問題を引き起こす場合がある。

したがって、このような工場灯又は作業灯用途の照明器具は、内部にヒートシンクと強制冷却のためのファンなどを備えているが、中小規模の企業でファンまで備えられた照明器具を装着した場合、追加的な動力の消耗によりエネルギーコストまでも増加してしまうことは必然であり、経済的な効率の側面から好ましくない。

韓国登録特許第１０−０９３４５０１号韓国公開特許第１０−２０１０−０１１７０２３号

本発明は、上記問題を改善するためになされたもので、本発明の目的は、空気接触時間を増大させながら乱流流動を誘導して放熱効率を向上させることができる光半導体照明装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、装置の内側及び外側に空気循環を誘導して放熱効果を向上させることができる光半導体照明装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つ以上の半導体光素子を含む発光モジュールと、発光モジュールと接続される電源供給装置（以下、「ＳＭＰＳ」）と、発光モジュールに隣接して配置されＳＭＰＳが収容される両端貫通のハウジングと、ハウジングの内側に位置する第１放熱ユニットと、及びハウジングの外側に放射状に配置され、ハウジングの一端部の外側から発光モジュールのエッジまで形成される第２放熱ユニットと、を含むことを特徴とする光半導体照明装置を提供できる。

ここで、光半導体照明装置は発光モジュールの中央にハウジングの内部と連通されるベント孔をさらに備えることが好ましい。

この時、ハウジングはＳＭＰＳの長さ方向に沿ってＳＭＰＳの一側を覆う第１部材と、ＳＭＰＳの長さ方向に沿ってＳＭＰＳの他側を覆い、第１部材と着脱結合される第２部材と、を含むことを特徴とする。

一方、第１放熱ユニットは両側のエッジがハウジングの内面に沿ってスライド結合されＳＭＰＳが配置される固定パネルをさらに含み、ＳＭＰＳと発光モジュールは互いに離隔されることが好ましい。

ここで、ハウジングはハウジング内側の互いに対向する面にそれぞれ形成され、固定パネルの両側のエッジが結合される移動溝をさらに含み、ハウジングはＳＭＰＳの長さ方向に沿って互いに分離される又は結合されることが好ましい。

この時、固定パネルはＳＭＰＳが配置される面の反対面からＳＭＰＳの結合方向に沿って突出される複数の放熱フィンをさらに含むことを特徴とする。

また、放熱フィンと隣接した放熱フィンの間の空間は発光モジュールまで互いに連通されることを特徴とする。

一方、第２放熱ユニットは発光モジュールのエッジに沿って貫通された少なくとも１つ以上のベントスリットを含むことを特徴とする。

ここで、第２放熱ユニットはハウジングの外面に配置されて発光モジュールと連通されるヒートパイプアセンブリを含むことを特徴とする。

この時、ヒートパイプアセンブリはハウジングの外面に沿って放射状に配置される複数の放熱薄板と、放熱薄板のそれぞれを貫通し内部流路を形成するヒートパイプと、を含むことを特徴とする。

そして、光半導体照明装置は放熱薄板の外側に配置される両端貫通のカバーケーシングをさらに含むことを特徴とする。

そして、ヒートパイプアセンブリは放熱薄板の上端部又は下端部からそれぞれ折り曲げられ、放熱薄板と隣接した放熱薄板の上端部又は下端部まで延在する間隔片をさらに含むことを特徴とする。

また、ヒートパイプアセンブリは放熱薄板のそれぞれに貫通される少なくとも１つ以上の補助ベントスロットをさらに含むことが好ましい。

一方、第２放熱ユニットはハウジングの上端部に着脱結合され、発光モジュールと連通されるトップエアガイドを含むことを特徴とする。

ここで、トップエアガイドはハウジングの上端部をカバーするカバー片と、カバー片から延在しハウジングの上端部の外面に沿って接触される結合隔壁と、を含むことを特徴とする。

この時、トップエアガイドは結合隔壁が形成する内部空間に対応するようにカバー片に貫通される複数のカバーベントスリットをさらに含むことを特徴とする。

また、トップエアガイドは結合隔壁の外面に沿ってカバー片の下面まで放射状に延在する複数のガイドリブをさらに含むことが好ましい。

一方、本発明は少なくとも１つ以上の半導体光素子を含む発光モジュールと、発光モジュールと接続される電源供給装置（以下、「ＳＭＰＳ」）と、発光モジュールに隣接して配置され放熱ユニットとＳＭＰＳを覆うハウジングと、半導体光素子に対応し発光モジュールと対面する光学部材と、を含むことを特徴とする光半導体照明装置を提供することができる。

ここで、光半導体照明装置は、ＳＭＰＳが配置される固定パネルと、ＳＭＰＳが配置される面の反対面から突出される複数の放熱フィンを備えた区画ユニットをさらに含むことが好ましい。

この時、ハウジングは、ＳＭＰＳの長さ方向に沿ってＳＭＰＳの一側を覆う第１部材と、第１部材と着脱結合され、ＳＭＰＳと結合された放熱ユニットを覆う第２部材をと、含むことを特徴とする。

また、ハウジングは、ＳＭＰＳの外面に沿って複数回巻回された絶縁フィルムを含むことを特徴とする。

なお、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明に記載の「半導体光素子」とは、光半導体を含む、または利用する発光ダイオードチップなどのようなものを意味する。

このような「半導体光素子」は上述の発光ダイオードチップを含む種々の光半導体を内部に含むパッケージレベルのものを含むと言える。

上記した構成の本発明によれば、次のような効果を図ることができる。

まず、本発明は発光モジュールに備えられたヒートパイプに配置される複数の放熱フィンのそれぞれに形成された様々な実施形態によるベント部によって伝熱面積を増大して放熱性能を向上させることができる上、放熱板のそれぞれの一面と他面を交互に移動する空気の流路を形成することによって空気接触時間を増大させながら乱流流動を誘導して放熱性能をさらに向上させることができる。

特に、本発明は、放熱板上にベント部を構成する要素の１つであるベント孔を形成することによって、ヒートパイプを介して１次冷却が行われ、ベント孔を介した空気流路の形成を介して２次冷却が行われることができる。

そして、本発明は、ＳＭＰＳが収容されるハウジングの内側と発光モジュールとを互いに連通させる第１放熱ユニットと、ハウジングの外側と発光モジュールのエッジとを互いに連通させる第２放熱ユニットによって装置の内側及び外側に自然対流によるベントを誘導することによって放熱効率をさらに向上させることができる。

本発明の一実施形態による光半導体照明装置の全体的な構成を示す側面概念図である。本発明の要部である発光モジュールとヒートパイプの相互結合方式を示す斜視図である。本発明の要部である発光モジュールとヒートパイプの相互結合方式を示す斜視図である。図２の矢印Ｂの方向に見た平面概念図である。図２の矢印Ｂの方向に見た平面概念図である。図２の矢印Ｂの方向に見た平面概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置のベント部の形状を示す部分断面概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置のベント部の形状を示す部分断面概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置のベント部の形状を示す部分断面概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置のベント部の形状を示す部分断面概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置のベント部の形状を示す部分断面概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置のベント部の形状を示す部分断面概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置のベント部の形状を示す部分断面概念図である。本発明の一実施形態による光半導体照明装置の要部である放熱板の構成を示す斜視図である。図１４の矢印Ｃの方向に見た概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置の要部である放熱板の配置形態を示す概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置の要部である放熱板の配置形態を示す概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置の要部である放熱板の配置形態を示す概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置の要部である放熱板の配置形態を示す概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置の要部である放熱板の配置形態を示す概念図である。本発明の様々な実施形態による光半導体照明装置の要部である放熱板の配置形態を示す概念図である。本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の要部である放熱板にベント部が配置される状態を示す斜視図である。本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の要部である放熱板にベント部が配置される状態を示す斜視図である。本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の外観を示す側面概念図である。本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の外観を示す斜視図である。本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の内部構造を示す部分切開斜視図である。本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の要部であるハウジングとＳＭＰＳの相互結合関係を示す部分分解斜視図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態による光半導体照明装置の全体的な構成を示す側面概念図である。

本発明は、図に示すように、発光モジュール１００に備えられたヒートパイプ２００に複数配置された放熱板３００のそれぞれにベント部５００が形成された構造であることがわかる。

発光モジュール１００は電源を供給されて駆動される少なくとも１つ以上の半導体光素子１０１を含むもので、光源としての役割を行う。

ヒートパイプ２００は発光モジュール１００に少なくとも１つ以上備えられ内部に充填された冷媒の蒸発潜熱で発光モジュール１００から発生される熱を冷却させるためのものである。

放熱板３００はヒートパイプ２００の形成方向に沿って複数で離隔して配置され、発光モジュール１００から所定間隔ｈに離隔される部材であって、伝熱面積を増大させてヒートパイプ２００とともに発光モジュール１００から発生される熱を冷却させるためのものである。

ベント部５００は放熱板３００のそれぞれに形成され、放熱板３００の一面と他面を交互に、さらに詳しくはＳ字又は蛇行状に移動する空気の流路ｆを形成するもので、具体的には、空気の接触時間を増大し空気の流動を遅滞させることで放熱性能を高めるためのものである。

本発明は、上記した実施形態の適用が可能であり、次のような様々な実施形態の適用も可能であることは無論である。

発光モジュール１００は上述のように光源としての役割を行うためのもので、図に示すように一面にヒートパイプ２００が結合され、他面に半導体光素子１０１が配置されるヒートシンクベース１１０を含む。

ここで、半導体光素子１０１はＰＣＢ１２０に実装される。

このとき、ヒートシンクベース１１０には、図２のように、ヒートパイプ２００の一側が固定される固着溝１１１が少なくとも１つ以上形成されるか、図３のように、ヒートパイプ２００の一側が挿入される固定孔１１１’が少なくとも１つ以上形成されるようにしてヒートパイプ２００がヒートシンクベース１１０に結合されることができる。

ヒートパイプ２００は内部に注入された冷媒の蒸発潜熱で冷却性能を具現するためのもので、収容される冷媒としては蒸溜水、メタノール、エタノールなど様々なものを使用することができる。

ここで、ヒートシンクベース１１０には、図４のように、ヒートパイプ２００の形成方向、ここでは固着溝１１１を基準に説明すると、固着溝１１１の形成方向と直交するようにヒートシンクベース１１０の一面から突出された複数の放熱フィン１１２を備える実施形態の適用も可能である。

そして、ヒートシンクベース１１０には、図５のように、ヒートパイプ２００の形成方向、すなわち固着溝１１１の形成方向と平行するようにヒートシンクベース１１０の一面から突出された複数の放熱フィン１１２’を備える実施形態の適用も可能である。

また、ヒートシンクベース１１０には、図６のように、ヒートパイプ２００の形成方向、すなわち固着溝１１１の形成方向と直交するように形成されながらそれぞれを複数の片に分離させて全体的に小さい放熱フィン１１２’’が複数の行と列をなすようにする実施形態の適用も可能であることは無論である。

このように図４乃至図６に示した様々な実施形態の放熱フィン１１２、１１２’、１１２’’を適用してヒートパイプ２００及び放熱板３００と共に放熱性能をさらに高めることができる。

一方、ヒートパイプ２００は上述したように発光モジュール１００から発生される熱を蒸発潜熱で冷却させるためのもので、発光モジュール１００の一面に結合される第１パイプ２１０と、第１パイプ２１０の端部から折り曲げられる第２パイプ２２０を含む実施形態を適用することもできる。

放熱板３００のそれぞれは第２パイプ２２０の長さ方向に沿って複数で離隔して配置されることができることは無論である。

また、ヒートパイプ２００は、図１のように、第２パイプ２２０の端部から折り曲げられる第３パイプ２３０を含み、放熱板３００のそれぞれは第３パイプ２３０の長さ方向に沿って複数で離隔して配置されることができることは無論である。

一方、ベント部５００は、上述のように空気の接触時間を増大し空気の流動を遅滞させることで放熱性能を高めるためのもので、放熱板３００に貫通された複数のベント孔５１０と、ベント孔５１０の一側から延在するベントガイド５２０と、を含む構造であることがわかる。

ベント部５００のベントガイド５２０について図７を参照して具体的に述べると、放熱板３００に形成されたベント孔５１０の一側から延在する第１片５２１と、第１片５２１の端部から折り曲げられた第２片５２２と、を含むことがわかる。

ここで、第２片５２２は放熱板３００と平行であり、第１片５２１の端部から第２片５２２の端部までの距離ｄ２は放熱板３００から第１片５２１の端部までの距離ｄ１より大きいことが好ましい。

このとき、上述のような第１、２片５２１、５２２の形成構造及び長さは、各ベントガイド５２０の形成開始点から発達する発達流れ領域が所定間隔で形成されるようにすることによって、ベントガイド５２０が形成されていない場合の放熱板３００の表面に形成される完全発達流れ領域による表面伝熱の効果が低下する問題を改善できるようにするための技術的手段である。

すなわち、放熱板３００の放熱効率はヒートパイプ２００が貫通される部分の周囲がその他の部位に比べて高い方であるが、これはヒートパイプ２００の周辺に発達流れ領域が形成されるためである。

したがって、ベント孔５１０及びベントガイド５２０が繰り返し形成される構造は放熱板３００全面積にわたって発達流れ領域を繰り返し形成させて放熱効率を上げるだけでなく、ベント孔５１０を介して形成される空気の流路ｆに沿って空気流動を遅滞させることでヒートパイプ２００による１次冷却と共に繰り返し形成された発達流れ領域、すなわちベント孔５１０を介した空気流動で２次冷却を図ることができる。

言い換えると、ベントガイド５２０などのような障害物のない平板を仮定した場合、完全発達流れ領域で空気の流速は速くなるが、通常、空気の流速が速くなると放熱効率が低くなるので、上記したベント部５００のベント孔５１０及びベントガイド５２０などの構成要素は空気の流速を緩めることで放熱効率を上げるようになる。

そして、第２片５２２は空気の乱流流動を活性化するための方法で、図８のように、放熱板３００から遠ざかる方向に傾斜して形成させるか、または、図９のように、放熱板３００に近づく方向に傾斜して形成させることもできる。
また、第２片５２２は空気の乱流流動を様々な形状に活性化させるために、図７、図１０及び図１１のように端部の位置をそれぞれ異なるようにすることもできる。

すなわち、第２片５２２の端部は、図７のように、ベント孔５１０の他側から放熱板３００と直交する方向に延在する仮想の直線ｌ上に配置させることができる。

そして、第２片５２２の端部は、図１０のように、第２片５２２の端部から放熱板３００と直交する方向に延在する仮想の直線ｌはベント孔５１０の他側エッジの外側を通過するように配置できる。

また、第２片５２２の端部は、図１１のように、第２片５２２の端部から放熱板３００と直交する方向に延在する仮想の直線ｌはベント孔５１０の他側エッジの内側を通過するように配置することもできる。

一方、ベントガイドは上記の実施形態以外にも図１２及び図１３を含む様々な形状に作製することもできる。

すなわち、図１２のように、ベントガイド５５０はベント孔５１０の一側エッジから延在し放熱板３００に対して傾斜して形成するか、または、図１３のように、傾斜して形成されたベントガイド５６０に凸部５６１と凹部５６２を繰り返し形成するパターンを持たせてそれぞれのベント孔５１０から乱流流動をさらに活性化させる実施形態の適用が可能である。

一方、放熱板３００上にベント孔５１０が配置される構造について、図１４及び図１５を参照して説明する。

ベント孔５１０は、図１４のように、放熱板３００上に複数の行ｅと列ｃをなして配置され、複数の行ｅ又は列ｃのうち奇数行ｅ１、ｅ３、ｅ５、ｅ７又は奇数列ｃ１、ｃ３上のベントガイド５２０は放熱板３００の一面から突出され、複数の行ｅ又は列ｃのうち偶数行ｅ２、ｅ４、ｅ６又は偶数列ｃ２上のベントガイド５２０は放熱板３００の他面から突出される構造であることがわかる。

ちなみに、放熱板３００の一面は図面上において外に出て行く方向の面を、放熱板３００の他面は図面上において中に入っていく方向の面であるとそれぞれ定義する。

ベント孔５１０は、特に示していないが、図１４の逆で、すなわち奇数行ｅ１、ｅ３、ｅ５、ｅ７又は奇数列ｃ１、ｃ３上のベントガイド５２０は放熱板３００の他面から突出され、偶数行ｅ２、ｅ４、ｅ６又は偶数列ｃ２上のベントガイド５２０は放熱板３００の一面から突出させる実施形態の適用も可能である。

かかるベント孔５１０及びベントガイド５２０の配置構造は、放熱板３００の一面と他面とを交互に流動する空気流路ｆ（以下、図１参照）を形成させて放熱性能を向上させるためのものである。

また、複数の行ｅ又は列ｃのうち奇数行ｅ１、ｅ３、ｅ５、ｅ７又は奇数列ｃ１、ｃ３上に等間隔に配置されるベント孔５１０は、図１５を参照すると、仮想の直線ｌ１、ｌ２が交差する地点Ｐに配置される、すなわちジグザグに配置されて乱流流動及び空気流動の遅滞を招くことが放熱性能の向上の側面から好ましい。

すなわち、奇数行ｅ１、ｅ３、ｅ５、ｅ７又は奇数列ｃ１、ｃ３上に等間隔に配置されるベント孔５１０は、複数の行ｅ又は列ｃのうち偶数行ｅ２、ｅ４、ｅ６又は偶数列ｃ２上に等間隔に配置されるベント孔５１０と隣接したベント孔５１０のそれぞれから偶数行又は偶数列と隣接した奇数行又は奇数列側に向かって傾斜して延在して形成した仮想の直線ｌ１、ｌ２が交差する地点Ｐに配置されるものであることがわかる。

一方、本発明の他の実施形態による光半導体照明装置は、放熱板３００の全面積を效率的に使用できるようにベント切欠部５３０とともに補助ベントガイド５４０をさらに備えることが好ましい。

すなわち、ベント切欠部５３０は放熱板３００の両側のエッジにそれぞれ切開形成され、複数の行ｅ又は列ｃを延在する仮想の直線ｌ上に形成され、補助ベントガイド５４０はベント切欠部５３０の一側からベントガイド５２０と同じ形状に延在するものである。

ここで、補助ベントガイド５４０は複数の行ｅ又は列ｃのうち最初の偶数行ｅ２又は最初の偶数列ｃ２上のベントガイド５２０と同じ方向に放熱板３００から突出される実施形態の適用も可能である。

また、ベントガイド５２０、５２０’は、図１６乃至図２３のように、様々な配置構造で乱流流動の誘導による空気流路ｆの形成で放熱効果を図ることができる。

ちなみに、図１７、図１９及び図２１においてハッチング有りで表示された５２０はハッチング無しで表示された５２０’に比べて図面上において手前側に配置されたベントガイドを示す。

また、図１７、図１９及び図２１で図面の上下方向を列方向と定義し、行方向はこれに対して図面上において奥方向、または手前方向と定義する。

すなわち、ベントガイド５２０は、図１６及び図１７のように、任意の列方向に沿って同一方向に向かって突出され、前述した任意の列に隣接した列方向に沿って上記のベントガイド５２０と逆方向にベントガイド５２０’が突出される。

このようにベントガイド５２０、５２０’がそれぞれ配置された放熱板３００を平行するように複数配置すると、図１６及び図１７のような構造を具現できる。

そして、図１８及び図１９の放熱板３００配置構造は、上記の図１７の左側放熱板３００に対して反対に配置されるパターンを複数に配列したものである。

そして、図２０及び図２１の放熱板３００配置構造は、上記の１６及び図１７の左側放熱板３００に対して行方向に沿ったベントガイド５２０、５２０’のそれぞれの突出方向が１行ずつズレるように配置されたものを互いに複数配置したものである。

また、放熱板３００上のベントガイド５２０配置構造については、図２２のように、ベント切欠部５３０及び補助ベントガイド５４０を省略した構造を適用しても構わない。

また、放熱板３００上のベントガイド５２０配置構造については、図２３のように、各行と列の方向に沿って形成されたベント孔５１０からベントガイド５２０のそれぞれが突出される方向を互いに異なるように配置してさらに複雑な乱流流動を誘導するなどの構造を適用しても良い。

一方、本発明は上記した様々な実施形態による放熱板を含むヒートシンクを図２４乃至図２７の実施形態による照明装置にも適用できることは無論である。

図２４は、本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の外観を示す側面概念図で、図２５は、本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の外観を示す斜視図で、図２６は、本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の内部構造を示す部分切開斜視図で、図２７は本発明の他の実施形態による光半導体照明装置の要部であるハウジングとＳＭＰＳの相互結合関係を示す部分分解斜視図である。

本発明は、図に示すように、電源供給装置８００（以下、「ＳＭＰＳ」）が収容されたハウジング９００と発光モジュール７００を内側及び外側に互いに連通させる第１放熱ユニット４００と第２放熱ユニット６００とを含む構成であることがわかる。

図２４乃至図２６で説明していない符号の７５０は反射傘を示す。

ちなみに、図２４乃至図２６から点線で表示された矢印は、空気の移動方向を示し、実際の自然対流は図に示すように第１放熱ユニット４００が配置された区域と第２放熱ユニット６００が配置された区域とに沿って互いに反対方向に起きることができない。

しかし、本発明では図面の理解の便宜のために、第１放熱ユニット４００が配置された区域に沿って流動する空気と第２放熱ユニット６００が配置された区域に沿って流動する空気の確認のために曲線状の点線矢印を互いに反対方向に示したことを明らかにしておく。

発光モジュール７００は少なくとも１つ以上の半導体光素子７０１を含むもので、発光モジュール７００と接続されるＳＭＰＳ８００から電源を供給されて光源としての役割を行うためのものである。

ハウジング９００は発光モジュール７００に形成されＳＭＰＳ８００が収容される内部空間が形成されたものである。

第１放熱ユニット４００はハウジング９００の一端部の内側から発光モジュール７００まで形成されハウジング９００の内側を介した空気の流通（点線で表示された矢印を参照）を誘導して放熱効果を図るためのものである。

第２放熱ユニット６００はハウジング９００の外側に放射状に配置され、ハウジング９００の一端部の外側から発光モジュール７００のエッジまで形成されハウジングの外側を介した空気の流通（点線で表示された矢印を参照）を誘導して第１放熱ユニット４００と共に放熱効果を図るためのものである。

したがって、第１放熱ユニット４００はハウジング９００内部の発熱問題を改善し、第２放熱ユニット６００は発光モジュール７００の発熱問題を改善するもので、第１、２放熱ユニット４００、６００は照明装置の内、外側、すなわちハウジング９００を基準に内側及び外側に冷却作用を行う役割を行う領域を区分するように配置されたものであることがわかる。

本発明は、上記した実施形態の適用が可能で、次のような様々な実施形態の適用も可能であることは無論である。
一方、発光モジュール７００の中央には後述する第１放熱ユニット４００を介した空気の流路の形成のためにハウジング９００の内部と連通されるベント孔７０２をさらに備えることが好ましい。

ここで、ハウジング９００はＳＭＰＳ８００から発生される熱が外側に伝えられないようにする断熱部材の役割も行うようになる。

この時、ハウジング９００は照明装置の全体的な点検と報酬及び組み立ての便宜のために第１、２部材９１０、９２０に分割させることが好ましい。（図２７参照）

すなわち、第１部材９１０はＳＭＰＳ８００の長さ方向に沿ってＳＭＰＳ８００の一側を覆うもので、第２部材９２０はＳＭＰＳ８００の長さ方向に沿ってＳＭＰＳ８００の他側を覆い、第１部材９１０と着脱結合されるものである。

一方、第１放熱ユニット４００は、上述のようにハウジング９００の内側を介した空気流通を誘導するためのもので、両側のエッジがハウジング９００の内面に沿ってスライド結合されＳＭＰＳ８００が配置される固定パネル４１０をさらに含む構造であることがわかる。

ここで、ＳＭＰＳ８００と発光モジュール７００は放熱効果の向上及び空気流通の誘導のために互いに離隔されることが好ましい。

この時、固定パネル４１０は放熱効果をさらに高めるためにＳＭＰＳ８００が配置される面の反対面からＳＭＰＳ８００の結合方向に沿って突出される複数の放熱フィン４１２をさらに備えるようにする。

したがって、図２６を参照して述べると、放熱フィン４１２と隣接した放熱フィン４１２の間の空間は発光モジュール７００、具体的にはベント孔７０２まで互いに連通され、このような空間は空気流通のための通路に活用できる。

一方、第２放熱ユニット６００は、上述のようにハウジング９００の外側を介した空気流通を誘導するためのもので、発光モジュール７００のエッジに沿って貫通された少なくとも１つ以上のベントスリット６０４を含む実施形態を適用することもできる。

ベントスリット６０４は、図２５のように、発光モジュール７００のエッジに沿って複数配置されることができる。

また、第２放熱ユニット６００はハウジング９００の外面に配置され発光モジュール７００と連通されるヒートパイプアセンブリ６１０を含むことが好ましい。

ここで、ヒートパイプアセンブリ６１０はハウジング９００の外面に沿って放射状に配置される複数の放熱薄板６１２と、放熱薄板６１２のそれぞれを貫通し内部流路を形成するヒートパイプ６１４と、を含む構造であることがわかる。

この時、放熱薄板６１２の外側には放熱薄板６１２を外部からの物理、化学的衝撃から保護するために両端貫通のカバーケーシング６１５を配置させることもできる。

そして、ヒートパイプアセンブリ６１０は放熱薄板６１２の上端部又は下端部からそれぞれ折り曲げられ、放熱薄板６１２と隣接した放熱薄板６１２の上端部又は下端部まで延在する間隔片６１１をさらに含むことが好ましい。
ここで、間隔片６１１が放熱薄板６１２から延在する長さはすべて同一にしてハウジング９００の外面に沿って複数の放熱薄板６１２が同一かつ一定の間隔を維持しながら配置されるように組み立てることもできる。

このとき、放熱薄板６１２のそれぞれには、図に示すように、少なくとも１つ以上の補助ベントスロット６１３を貫通させてハウジング９００の外側を介して上下方向への空気流通を誘導しつつ、このような補助ベントスロット６１３のそれぞれを互いに連通させることによって乱流流動も誘導して放熱効果をさらに高めることができる。

一方、第２放熱ユニット６００はハウジング９００の上側に空気が円滑に排出される、またはハウジング９００の上側から空気を円滑に流入させるためにハウジング９００の上端部に着脱結合され、発光モジュール７００と連通されるトップエアガイド６２０を備えることが好ましい。

トップエアガイド６２０は具体的に述べるとハウジング９００の上端部をカバーするカバー片６２２と、カバー片６２２から延在しハウジング９００の上端部の外面に沿って接触される結合隔壁６２４を含む構造であることがわかる。

ここで、トップエアガイド６２０は結合隔壁６２４が形成する内部空間に対応するようにカバー片６２２に貫通される複数のカバーベントスリット６２１をさらに備え、第１放熱ユニット４００、すなわちハウジング９００内側空間の放熱フィン４１２の間の空間とも互いに連通させることができることは無論である。

この時、トップエアガイド６２０はハウジング９００の上側から空気を放射状に均一に排出するか、又は流入させるために結合隔壁６２４の外面に沿ってカバー片６２２の下面まで放射状に延在する複数のガイドリブ６２３をさらに備えることが好ましい。

また、ガイドリブ６２３の配置位置はその下部側に放射状に配置された放熱薄板６１２の配置位置と対応させることが空気流通の側面から好ましい配置構造になることができる。

一方、本発明の一実施形態による光半導体照明装置は、図２７のように、ハウジング９００内側の互いに対向する面９０１、９０１’にそれぞれ形成され、固定パネル４１０の両側のエッジが結合される移動溝９５０をさらに含む構造であることがわかる。

ここで、ハウジング９００はＳＭＰＳ８００の長さ方向に沿って第１、２部材９１０、９２０として互いに分離又は結合可能になる。

したがって、作業者は第１、２部材９１０、９２０が結合された状態で移動溝９５０を介して固定パネル４１０を押し込んでスライド締結することによってＳＭＰＳ８００をハウジング９００に収容させることができ、また、第１、２部材９１０、９２０のうち一側、図２７では第１部材９１０に予め固定パネル４１０をスライド締結してから第２部材９２０を第１部材９１０と結合させることによってＳＭＰＳ８００をハウジング９００に収容させることもできる。

以上のように、本発明は、空気接触時間を増大させ乱流流動を誘導して放熱効率を向上させることができ、装置の内側及び外側に空気循環を誘導することで放熱効果を向上させることができる光半導体照明装置を提供することを基本的な技術的思想としていることがわかる。

そして、本発明の基本的な技術的思想の範疇内で当該分野の通常の知識を有する者にとっては、上記の様々な実施形態による光半導体照明装置の要部であるハウジング９００を図面上に示したように工場灯、作業灯又は街灯のような構造に適用できる。

そして、このようなハウジング９００の構造を図に示すように第１、２部材９１０、９２０に分割して脱着可能に適用することもでき、場合によっては蛍光灯タイプのＬＥＤバーが採用された照明装置にもＳＭＰＳ８００と結合される区画ユニットを覆う形態で適用することもできることは無論である。

例えば、区画ユニットは上述の実施形態のように固定パネル４１０と放熱フィン４１２を含む放熱機能を行うための目的として実施できる。

そして、特に示していないが、ハウジングをＳＭＰＳ８００と結合された固定パネル４１０と共に放熱フィン４１２の端部からＳＭＰＳ８００の外側を包むように複数回巻回して発光モジュール７００側に熱が伝えられないようにする絶縁フィルムの形態に適用することができるなど、他の多くの変形及び応用も可能であることは無論である。

Claims

少なくとも１つ以上の半導体光素子を含む発光モジュールと、
前記発光モジュールと接続される電源供給装置（以下、「ＳＭＰＳ」）と、
前記発光モジュールに隣接して配置され前記ＳＭＰＳが収容される両端貫通のハウジングと、
前記ハウジングの内側に位置する第１放熱ユニットと、
前記発光モジュールのエッジに沿って貫通された少なくとも１つ以上のベントスリットと前記ハウジングの外面に沿って放射状に配置された複数の放熱薄板とを含み、前記ハウジングの一端部の外側から前記発光モジュールのエッジまで形成される第２放熱ユニットと、
前記発光モジュールに設けられ、前記ハウジングの内部と連通されるベント孔と、
を含むことを特徴とする光半導体照明装置。
前記放熱薄板は、少なくとも１つ以上の補助ベントスロットが設けられたことを特徴とする請求項1に記載の光半導体照明装置。
前記ハウジングは、
前記ＳＭＰＳの長さ方向に沿って前記ＳＭＰＳの一側を覆う第１部材と、
前記ＳＭＰＳの長さ方向に沿って前記ＳＭＰＳの他側を覆い、前記第１部材と着脱結合される第２部材と、を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光半導体照明装置。
前記第１放熱ユニットは、
両側のエッジが前記ハウジングの内面に沿ってスライド結合され前記ＳＭＰＳが配置される固定パネルをさらに含み、
前記ＳＭＰＳと前記発光モジュールは互いに離隔されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光半導体照明装置。
前記ハウジングは、
前記ハウジング内側の互いに対向する面にそれぞれ形成され、前記固定パネルの両側のエッジが結合される移動溝をさらに含み、
前記ハウジングは前記ＳＭＰＳの長さ方向に沿って互いに分離される又は結合されることを特徴とする請求項４に記載の光半導体照明装置。
前記固定パネルは、
前記ＳＭＰＳが配置される面の反対面から前記ＳＭＰＳの結合方向に沿って突出される複数の放熱フィンをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の光半導体照明装置。
前記放熱フィンと隣接した放熱フィンの間の空間は前記発光モジュールまで互いに連通されることを特徴とする請求項６に記載の光半導体照明装置。
前記第２放熱ユニットは、
前記ハウジングの外面に配置されて前記発光モジュールと連通されるヒートパイプアセンブリを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光半導体照明装置。
前記第２放熱ユニットは、
前記ハウジングの上端部に着脱結合され、前記発光モジュールと連通されるトップエアガイドを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光半導体照明装置。
前記ヒートパイプアセンブリは、
前記複数の放熱薄板と、
前記放熱薄板のそれぞれを貫通し内部流路を形成するヒートパイプと、を含むことを特徴とする請求項８に記載の光半導体照明装置。
前記光半導体照明装置は、
前記放熱薄板の外側に配置される両端貫通のカバーケーシングをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の光半導体照明装置。
前記ヒートパイプアセンブリは、
前記放熱薄板の上端部又は下端部からそれぞれ折り曲げられ、前記放熱薄板と隣接した放熱薄板の上端部又は下端部まで延在する間隔片をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の光半導体照明装置。
前記トップエアガイドは、
前記ハウジングの上端部をカバーするカバー片と、
前記カバー片から延在し前記ハウジングの上端部の外面に沿って接触される結合隔壁と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の光半導体照明装置。
前記トップエアガイドは、
前記結合隔壁が形成する内部空間に対応するように前記カバー片に貫通される複数のカバーベントスリットをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の光半導体照明装置。
前記トップエアガイドは、
前記結合隔壁の外面に沿って前記カバー片の下面まで放射状に延在する複数のガイドリブをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の光半導体照明装置。