JP6057543B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種である。
発光ダイオードは、蛍光灯、白熱灯等、既存の光源に比して低消費電力、半永久的な寿命、素早い応答速度、安全性、環境親和性の長所を有する。よって、従来の光源を発光ダイオードに代替するための様々な研究が進められており、発光ダイオードは室内外で用いられる各種ランプ、液晶表示装置、電光板、街灯等の照明装置の光源として使用が増加している趨勢である。
ところが、ＬＥＤは点灯時に熱が多く発生し、放熱が円滑になされない場合、ＬＥＤの寿命が短縮して照度が落ち、品質特性が顕著に低下する。したがって、ＬＥＤ照明装置の長所は、ＬＥＤの放熱が円滑に行われる条件を前提としている。

本発明の一態様は、放熱効率を向上させることができる照明装置を提供する。
また、本発明の一態様は、光源の照度及び寿命が極大化され、品質特性が顕著に向上する照明装置を提供する。
また、本発明の一態様は、天井や壁に埋め込まれる埋込型照明装置であって、外部空気との効果的な熱交換が行われる照明装置を提供する。

本発明の一態様による照明装置は、発光モジュール部と、前記発光モジュール部上に配置された放熱体と、前記放熱体上に配置された放熱ファンと、前記発光モジュール部、前記放熱体及び前記放熱ファンを収納し、互いに分離された空気流入口と空気流出口とを有し、前記空気流入口と前記空気流出口とを分離させる隔壁を有するハウジングとを備え、前記空気流入口は、前記放熱ファンと前記ハウジングとの間の空間と連結され、前記空気流出口は、前記放熱体と前記放熱ファンとの間の空間と連結されている。

本発明の一態様による照明装置を用いると、放熱効率を向上させることができる。
また、光源の照度及び寿命が極大化され、品質特性が顕著に向上する。
また、天井や壁に埋め込まれる埋込型照明装置においては、外部空気との効果的な熱交換が行われる。

本発明の一態様による照明装置の断面斜視図である。 図１に示された放熱ファンの平面図である。 他の一態様による照明装置の下部平面図である。 他の一態様による照明装置の放熱体部分の平面図である。 図４に示された放熱体の断面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図３のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図８のＤ−Ｄにおける断面図である。 図３に示された空気流入口と空気流出口の変形例を示す図である。 図１０の（Ｂ）の放熱体部分の平面図である。 図１０の（Ｄ）の放熱体部分の平面図である。 他の一態様による照明装置の下部平面図である。 他の一態様による照明装置の放熱体部分の平面図である。 図１１に示された放熱体の変形例である。 図１２に示された放熱体の変形例である。 他の一態様による照明装置の下部平面図である。 図１７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 他の一態様による照明装置の下部平面図である。 図１９に示された照明装置の側面図である。 また他の一態様による照明装置の断面図である。

図において、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、省略されるか、又は概略的に示された。また、各構成要素の大きさは、実際の大きさを全的に反映するものではない。
また、本発明の一態様による実施例の説明において、各基板の「上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものと記載される場合において、上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）は、二つの同一の基板が互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触するか、一つ以上の別の基板が前記同一の基板の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されることを全て含む。また、上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）と表現される場合、一つの基板を基準として上側方向だけでなく下側方向の意味も含む。
図１は、本発明の一態様による照明装置の断面斜視図である。
本発明の一態様による照明装置１００は、発光モジュール部１１０と、発光モジュール部１１０と結合され、放熱フィンを備える放熱体１２０と、放熱体１２０上に配置される放熱ファン（ｈｅａｔ ｒａｄｉａｔｉｎｇ ｆａｎ）１３０と、放熱ファン１３０を覆う上部ケース１５０と、上部ケース１５０内部に配置された放熱ファン１３０、及びＬＥＤ実装基板１１２に電気的に連結されて電源を供給する駆動部１４０と、上部ケース１５０と結合されて発光モジュール部１１０を固定させる下部ケース１６０とを備える。
各構成要素別に詳細に説明すると、次の通りである。

＜発光モジュール部＞
発光モジュール部１１０は、一つ以上のＬＥＤ１１１と、ＬＥＤ１１１が配置されるＬＥＤ実装基板１１２とを有していてもよい。
ＬＥＤ実装基板１１２には複数のＬＥＤ１１１が配列され、配列されるＬＥＤ１１１の数量及び配置は、必要となる照度に応じて任意に調節が可能である。発光モジュール部１１０は、取扱いの容易さ及び量産に適合するように、複数のＬＥＤ１１１を集束した形態を採用することができる。
ＬＥＤ実装基板１１２は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであってもよい。例えば、ＬＥＤ実装基板１１２は、一般印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）、メタルコア（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ）ＰＣＢ、軟性（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢであってもよく、印刷回路基板上にパッケージしないＬＥＤチップを直接ボンディングすることができるＣＯＢ（Ｃｈｉｐｓ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであってもよい。また、ＬＥＤ実装基板１１２は、光を効率的に反射する材質で形成されるか、表面が光が効率的に反射するカラー、例えば白色、銀色等で形成されてもよい。
ＬＥＤ実装基板１１２に配置されるＬＥＤ１１１は、赤色、緑色、青色又は白色の光を各々発光する赤色、緑色、青色又は白色発光ダイオードのうち一つ以上であり得るが、その種類や数について限定しない。

＜放熱体＞
放熱体１２０は、発光モジュール部１１０上に配置され、発光モジュール部１１０で発生する熱が伝導されて放出する機能を行うことができる。
放熱体１２０は、表面に複数の放熱フィン１２５を有していてもよい。複数の放熱フィン１２５は、放熱体１２０の一表面に沿って放射状に配置される。このような複数の放熱フィン１２５は、放熱体１２０の表面積を増加させて、放熱体１２０の放熱効率を向上させる。
放熱体１２０は、放熱ファン１３０から放熱体１２０に噴射される空気が放熱体１２０の表面を過ぎて、下部ケース１６０の空気流出口に排出され得るようにし、一定の方向に配列された放熱フィン１２５を備える。例えば、放熱体１２０の放熱フィン１２５は、放熱ファン１３０から噴射される風の方向と垂直であり、下部ケース１６０の空気流出口に向かう方向に配列される。
放熱フィン１２５の配列方向及び配置については、図３及び図４においてより詳細に説明する。
放熱体１２０は、空気流入口とは分離され、空気流出口によって露出するように配置されて、一態様による照明装置１００内部に流入する空気は常温を維持するようにし、排出される空気は、放熱体１２０と最大限に接触するようにする。したがって、本発明の一態様による照明装置１００は、空気流出口に排出される空気を利用して、放熱体１２０の熱を外部に放出させる。ここで、放熱体１２０は、下部ケース１６０内の隔壁によって空気流入口と分離される。
放熱体１２０は、熱放出効率に優れた金属材質又は樹脂材質で形成されるが、これについて限定はしない。例えば、上記放熱体１２０の材質は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）の中、少なくとも一つを含む。
図面には示されていないが、発光モジュール部１１０と放熱体１２０との間には、放熱板（図示せず）が配置される。放熱板（図示せず）は、熱伝導率に優れた熱伝導シリコンパッド又は熱伝導テープであってもよく、発光モジュール部１１０で生成された熱を放熱体１２０に効果的に伝達することができる。

＜放熱ファン＞
図２は、図１に示された放熱ファン１３０の平面図である。
図１及び図２を参照すると、放熱ファン１３０は放熱体１２０上に配置される。放熱ファン１３０は、照明装置１００内で空気の強制対流を発生させて、照明装置１００内の熱を冷却させる機能を行うことができる。
照明装置１００に電源が印加されると、発光モジュール部１１０において光が放出されると共に高熱が発生する。放熱ファン１３０は、発光モジュール部１１０で発生する高熱を冷ます役割をする。
放熱ファン１３０は、発光モジュール部１１０の駆動と同時に駆動することもでき、照明装置１００内の温度が所定の温度以上になる場合にのみ駆動することもできる。ここで、照明装置１００内の温度は、熱感知センサーを用いて感知することができる。
放熱ファン１３０が動作すると、下部ケース１６０の空気流入口を通じて外部の空気が吸入され、吸入された空気は、放熱ファン１３０を通過し、放熱ファン１３０を通過した空気は、放熱体１２０を通過しながら放熱体１２０と熱交換を行い、熱交換により暖められた空気は、下部ケース１６０の空気流出口を介して外部に排出される。
また、放熱ファン１３０と放熱体１２０は、互いに離隔して配置されることにより、放熱ファン１３０から放出される空気が十分な流れを有することが可能な空間が確保される。
具体的な一態様において、照明装置１００は「ＭＲ１６」であってもよい。照明装置１００がＭＲ１６である場合、ＭＲ１６の外形の直径は５０ｍｍであり、放熱ファン１３０の直径は３０ｍｍである。半球状からなるＭＲ１６の外形に沿って、下部に行くほど幅が広くなるため、放熱体１２０は、熱放出のために最大の大きさを有するように構成され、放熱体１２０は、放熱ファン１３０より大きい直径を有する。
放熱ファン１３０の直接的な空気噴射は、放熱体１２０の一部面にのみ行われるが、放熱体１２０の説明におけるように、噴射された空気が放熱体１２０のすべての表面を過ぎるように放熱フィン１２５の配列が特定される。
放熱ファン１３０は、上部ケース１５０と結合されるように放熱ファン１３０の外側に結合部１３１が配置される。結合部１３１は、放熱ファン１３０の一側又は両側から外側に延びたものであってもよい。結合部１３１は、スクリューが挿入される穴１３１−１を有していてもよい。

＜上部ケース及び下部ケース＞
上部ケース１５０は、放熱ファン１３０の外側を覆い、下部ケース１６０と結合されて照明装置１００内に流入した空気が一定の経路に沿って排出されるようにする空気通路を有する。
上部ケース１５０の外側には、電源供給のための端子１４１が配置される。
上部ケース１５０の内部には、駆動部１４０が配置される。駆動部１４０は、放熱ファン１３０及び発光モジュール部１１０と電気的に連結され、端子１４１から供給された電源を放熱ファン１３０及び発光モジュール部１１０に供給する。
駆動部１４０は、ＬＥＤ１１１を駆動させるための各種電子素子がＰＣＢ基板上に実装されて構成されたものであってもよい。このとき、前記ＰＣＢ基板の上面には端子１４１が装着され、端子１４１は上部ケース１５０を貫通して上側に一部が露出し、露出した一部を利用して、外部に設置されたコンセントと電気的に連結される。
端子１４１は、上部ケース１５０の後端に挿着されるピン状（図においては二つの端子で示す）からなるが、これに制限されず、外部の電源（ＤＣ電源を想定しているものの、ＡＣ電源を収容して内部に整流器又はコンデンサを設置することもできる）を本発明の照明装置に受け入れる入口の役割をする。
上部ケース１５０、放熱ファン１３０及び下部ケース１６０の各々は、互いに対応する穴１５１を有していてもよい。穴１５１は２個であってもよく、２個の穴１５１でスクリューが締結されて、上部ケース１５０、放熱ファン１３０及び下部ケース１６０は結合される。
スクリューが２個の穴１５１に締結される際、下部ケース１６０は、発光モジュール部１１０の外郭部分を捉えて固定させることができる。また、下部ケース１６０に発光モジュール部１１０が収納される空間が形成されて、発光モジュール部１１０が下部ケース１６０の収納空間に配置される。
下部ケース１６０は、照明装置１００が光を照射する方向に形成された空気流入口と空気流出口とを有していてもよい。空気流入口と空気流出口は、互いに独立して構成及び配置される。空気流入口は照明装置１００内に外部空気が流入する用途として、空気流出口は照明装置１００内で熱交換を行った空気が排出される用途として用いられる。
本発明の一態様による照明装置１００における空気の移動経路を調べると、照明装置１００外部の空気は、下部ケース１６０の空気流入口を介して上部ケース１５０と放熱ファン１３０との間の空間に流入し、放熱ファン１３０の動作によって放熱ファン１３０に吸入されて放熱ファン１３０と放熱体１２０との間の空間に噴射される。噴射された空気は、放熱体１２０との熱交換によって放熱体１２０を冷却させた後、下部ケース１６０の空気流出口を介して排出される。
上部ケース１５０又は下部ケース１６０は、空気流入口を介した空気流入経路と、空気流出口を介した空気流出経路を区分するために隔壁を有していてもよい。
本発明の一態様による照明装置１００は、壁や天井に埋め込まれて用いられる場合、空気流入口と空気流出口が、照明装置１００が埋め込まれる部分でない外部の露出部分に存在するため、外部空気が効果的に流入及び排出される。
下部ケース１６０にはレンズ１７０が配置され、レンズ１７０はＬＥＤ１１１の上部に形成されたものであって、ＬＥＤ１１１から発散される光を集めたり所定の角度で分散させることができる。レンズ１７０は、外部の衝撃からＬＥＤ１１１を保護する機能も行うことができる。
図３は、他の一態様による照明装置３００の下部平面図であり、図４は、他の一態様による照明装置３００の放熱体部分の平面図であり、図５は、図４に示された放熱体の断面図であり、図６は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図７は、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図８は、図３のＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、図９は、図８のＤ−Ｄにおける断面図である。
図３乃至図９を参照すると、本発明の他の一態様による照明装置３００は、発光モジュール部３１０と、発光モジュール部３１０上に配置される放熱体３２０と、放熱体３２０上に配置される放熱ファン３３０及び駆動部３４０と、放熱体３２０及び放熱ファン３３０を収納するハウジング３５０とを備える。
発光モジュール部３１０、放熱体３２０及び放熱ファン３３０は、図１乃至図２に示された一態様による照明装置１００の発光モジュール部１１０、放熱体１２０及び放熱ファン１３０と同一であってもよい。
図１に示された一態様による照明装置１００とは異なり、他の一態様による照明装置３００は、発光モジュール部３１０と、放熱体３２０及び放熱ファン３３０を収納するハウジング３５０とを備える。ここで、ハウジング３５０は、図１に示された一態様による照明装置１００の上部ケース１５０及び下部ケース１６０に分離されてもよく、一体型であってもよい。
ハウジング３５０の内部には、駆動部３４０が配置されて、外部電源を放熱ファン３３０及び発光モジュール部３１０に供給することができる。
ハウジング３５０の下部、すなわち、発光モジュール部３１０から光が放出される方向に向かう部分には、空気流入口３６１及び空気流出口３６２が配置される。ハウジング３５０内には、空気流入口３６１から流入した空気が放熱ファン３３０を通過し、放熱ファン３３０を通過した空気は、放熱体３２０を過ぎて、空気流出口３６２を介して流出するように空気通路が配置される。空気流入口３６１及び空気流出口３６２と連結された空気通路は、ハウジング３５０内の隔壁３５１と放熱ファン３３０によって互いに分離される。
図４を参照すると、放熱体３２０は、ベースプレート３２１及びベースプレート上に配置された放熱フィン３２５を備える。放熱フィン３２５は、空気流出口３６２方向に配列され、放熱ファン３３０により放熱体３２０に流入する風が空気流入口３６１に排出されないように、空気流入口３６１方向は防ぐように配置される。このような構成により、放熱ファン３３０から放出される空気は、空気流入口３６１には向かわずに、空気流出口３６２を介して排出される。
上述したような、放熱フィン３２５の配列によって放熱ファン３３０から流入する風は、放熱体３２０の全体表面を過ぎながらも空気流出口３６２方向にのみ排出され、放熱体３２０の全体の熱発散効率が高まりながらも、空気の流れが適切に制御される。
放熱ファン３３０からの空気の流れにおいて、空気流入口３６１への方向は、照明装置内部の隔壁３５１によって遮断される。
放熱フィン３２５は、図５の（Ａ）に示されているように、ベースプレート３２１に垂直であるように配置される。ここで、放熱フィン３２５がベースプレート３２１と垂直であると、放熱ファン３３０から放出される風は放熱体３２０にぶつかった後に反射して、再度放熱ファン３３０に向かって放熱ファン３３０を逆駆動させる力として作用する。このような問題を解決するために、図５の（Ｂ）に示されているように、放熱フィン３２５’はベースプレート３２１に垂直でなく、中央部分に向かって傾くように配置される。放熱フィン３２５’がベースプレート３２１の中央部分に向かって傾いている場合、放熱ファン３３０から排出される風は、放熱フィン３２５’との間に流入した後、再度放熱ファン３３０に反射する量が顕著に減少する。これに伴い、放熱ファン３３０の駆動を抵抗する力が減少し、より効率的な放熱ファン３３０の駆動が可能である。
図６を参照すると、他の一態様による照明装置３００の空気流入経路を見ることができる。照明装置３００外部の空気は、放熱ファン３３０の作動により空気流入口３６１を介して、ハウジング３５０と放熱ファン３３０の上部との間の空間に移動する。図１に示された一態様によると、放熱ファン１３０が動作する時、外部空気は上部ケース１５０と放熱ファン１３０の上部との間の空間に移動する。
放熱体３２０は、空気流入経路とは分離するように構成されてもよい。このような構成により、空気流入口３６１から流入する空気は、放熱体３２０と接触せずに常温を維持し、照明装置３００内に流入する。流入する空気が放熱体３２０と先に接触するようになると、放熱ファン３３０上部とハウジング３５０との間には加熱された空気が流入し、駆動部３４０の冷却が効果的に行われない可能性もある。
流入する空気は、常温を維持しながらハウジング３５０と放熱ファン３３０の上部との間の空間に移動し、照明装置３００の駆動部３４０と熱交換を行って、駆動部３４０を冷却させることができる。
図７を参照すると、他の一態様による照明装置３００の空気排出経路を見ることができる。図７のように、放熱ファン３３０の上部に流入した空気は、放熱ファン３３０の動作により放熱ファン３３０の下部と放熱体３２０との間の空間に噴射される。噴射された空気は、放熱体３２０の表面を過ぎ、放熱体３２０と熱交換を行って、発光モジュール部３１０から熱が伝導された放熱体３２０を冷却させる。
図８及び図９を参照すると、空気流出口３６２部分のハウジング３５０内部は、隔壁３５１により塞がれており、放熱体３２０から熱を吸収して熱くなった空気は、放熱ファン３３０の動作によって、照明装置３００内部に再度流入せずに照明装置３００外部に排出される。
図１０は、図３に示された空気流入口と空気流出口の変形例を示す図である。
図１０の（Ａ）及び（Ｂ）のように、空気流入口３６１’、３６１’’及び空気流出口３６２’、３６２’’は、ハウジング（又は下部ケース）の縁の部分に円弧状に配置される。
図１０の（Ａ）では、ハウジングの縁の部分に配置された空気流入口３６１’と空気流出口３６２’とが交互に配置される場合を示す。ここで、「ハウジングの縁の部分」は、ハウジングの端の部分を意味するのであって、空気流入口３６１’及び空気流出口３６２’がハウジングの中心からどれくらい離れて配置されるかは、発明の実施形態により任意に定められる。図１０の（Ａ）及び（Ｂ）のように、空気流入口３６１及び空気流出口３６２は、円形状のハウジングと同心円をなす円弧状に配置される。
図１０の（Ｃ）のように、空気流入口３６１’’’は、空気流出口３６２’’’よりハウジングの中心にさらに近く配置される。図１０の（Ｄ）のように、空気流入口３６１’’’’はハウジングの中心に配置され、空気流出口３６２’’’’はハウジングの縁の部分に配置されるように構成される。空気流入口３６１’’’’及び空気流出口３６２’’’’の形態は、円弧状だけでなく、円形、多角形等、多様な形態をなすことができる。図１０の（Ｃ）及び（Ｄ）のように、空気流入口３６１’’’、３６１’’’’が空気流出口３６２’’’、３６２’’’’より内側に配置された場合、空気流出口３６２’’’、３６２’’’’を介して排出された暖められた空気が、空気流入口３６１’’’、３６１’’’’を介して再流入する確率を低くすることができる。
図１１は、図１０の（Ｂ）の放熱体部分の平面図であり、図１２は、図１０の（Ｄ）の放熱体部分の平面図である。
図１１及び図１２を参照すると、ベースプレート３２１上に配置された放熱フィン３２５’’、３２５’’’’は、空気流入口３６１’’、３６１’’’’には空気が抜け出ないように防ぎ、空気流出口３６２’’、３６２’’’’に空気が抜け出るように誘導するように配置されている。
図１３は、また他の一態様による照明装置５００の下部平面図であり、図１４は、また他の一態様による照明装置５００の放熱体５２０部分の平面図である。
図１３乃至図１４を参照すると、また他の一態様による照明装置５００は、図３乃至図４に示された他の一態様による照明装置３００のように、空気流入口５６１と空気流出口５６２とを有し、放熱体５２０を有する。また、放熱体５２０は、ベースプレート５２１とベースプレート５２１上に配置された放熱フィン５２５を備える。
また他の一態様による照明装置５００が、他の一態様による照明装置３００と異なる部分は放熱フィン５２５である。
他の一態様による照明装置５００の放熱フィン５２５の一部が、空気流出口５６２に延びる。具体的に、放熱フィン５２５の終端部が空気流出口５６２に位置する。したがって、放熱フィン５２５の終端部は、空気流出口５６２により外部に露出する。これによって、放熱フィン５２５は、外部空気とさらに効率的に熱交換を行うことができる。
図１５は、図１１に示された放熱体の変形例であり、図１６は、図１２に示された放熱体の変形例である。
図１５及び図１６は、図１３及び図１４に示された照明装置５００の放熱フィン５２５が適用されたものである。具体的に、放熱フィン５２５’’、５２５’’’’の終端部に空気流出口５６２’’、５６２’’’’が配置される。
図１７は、本発明の他の一態様による照明装置７００の下部平面図であり、図１８は図１７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図１７及び図１８を参照すると、ハウジング７５０の上段部には上面空気流入口７７１が配置される。上面空気流入口７７１は、ハウジング７５０の下段部に配置された空気流入口７６１と垂直に対応するように配置される。
また、他の一態様による照明装置７００の下部平面図においては、ハウジング７５０の下段部に配置された空気流入口７６１を通じて、ハウジング７５０の上段部に配置された上面空気流入口７７１が見える。
また、他の一態様による照明装置７００の空気流入経路を見ることができる。
照明装置７００外部の空気は、放熱ファン７３０の作動により空気流入口７６１及び上面空気流入口７７１を介して、ハウジング７５０と放熱ファン７３０の上部との間の空間に移動する。
図１８を参照すると、放熱体７２０は、空気流入経路とは分離するように構成される。このような構成により、空気流入口７６１及び上面空気流入口７７１から流入する空気は、放熱体７２０と接触せずに常温を維持しながら照明装置内に流入する。流入する空気が放熱体と先に接触するようになると、放熱ファンの上部とハウジングとの間には加熱した空気が流入して、駆動部７４０の冷却が効果的に行われないことがある。流入する空気は、常温を維持しながらハウジング７５０と放熱ファン７３０の上部との間の空間に移動し、照明装置７００の駆動部７４０と熱交換を行って、駆動部７４０を冷却させることができる。
図１９は、本発明の他の一態様による照明装置９００の下部平面図であり、図２０は、図１９に示された照明装置９００の側面図である。
図１９乃至図２０を参照すると、また他の一態様による照明装置９００は、他の一態様による照明装置３００と同一の構成要素を有し、ただし、空気流入口及び空気流出口の配置が異なるため、以下では、空気流入口及び空気流出口について説明する。
ハウジング９５０の下部、すなわち、発光モジュール部の光が放出される方向に向かう部分には、レンズ９７０、空気流入口９６１及び空気流出口９６２が配置される。
また、他の一態様による照明装置９００は、ハウジング９５０の下面の空気流入口９６１が四つ配置され、空気流出口９６２が二つ配置される。
ハウジング９５０の上面、すなわち放熱ファンの上部のハウジング９５０の面には、上面空気流入口９８０が配置される。上面空気流入口９８０は、ハウジング９５０の下面に配置された空気流入口９６１の位置に、垂直に対応するハウジング９５０の上面の位置に配置される。
したがって、図１９に示されているように、ハウジング９５０の下面に配置された空気流入口９６１を通じて、ハウジング９５０の上面に配置された上面空気流入口９８０が見える。
図２０に示されているように、ハウジング９５０の上面には、上面空気流入口９８０が配置される。ハウジング９５０の下面に配置される空気流入口９６１に加えて、上面空気流入口９８０が配置されることにより、空気の流入速度を減少させて埃の流入が最小化され、常温で流入する空気の量が多くなって内部温度の冷却効果が増大する。
図２１は、本発明の他の一態様による照明装置の断面図である。
図２１を参照すると、また他の一態様による照明装置１１００の空気流入口は、他の一態様による照明装置３００と類似するが、空気流出口１１６２は、加熱した空気が水平方向に排出されるように構成される。
具体的に、空気流入口は、照明装置１１００の下部方向、照明装置１１００が照明する領域、又は光が放出される方向に向かって配置されるのに対し、空気流出口１１６２は、照明装置１１００の外周方向に向かって配置される。すなわち、空気流出口１１６２は、照明装置１１００の横面の外側に向かって配置され、空気流出口１１６２が下に傾いて配置され得るのはもちろんである。
空気流出口１１６２を介して排出される空気は、暖められた状態で常温の空気より高い温度を有しているため、上昇する傾向を有している。したがって、照明装置３００の垂直方向（照明領域に向かう方向に排出される場合）より水平方向（照明装置１１００の外周方向に排出される場合）が、より効果的に加熱した空気の再流入を防止することができる。
下記の＜表１＞は、雰囲気温度２５℃、印加電力１０ＷであるＭＲ１６照明装置におけるＬＥＤ温度及びケース温度に対するシミュレーション結果である。放熱体のみを用いる場合と、放熱ファンを用い、空気流入口及び空気流出口を有する一態様（ａ）〜（ｄ）の場合とを比較した。

放熱体のみを用いる場合と比較したとき、放熱ファンを共に用いる場合のケース温度は、最小０．１℃から最大２８℃ほど差が出るのに対し、ＬＥＤ温度は、最小１６℃から最大３２℃ほど差が出ることが確認できる。
また、ハウジング又は上部ケースの上面に、上部空気流入口を配置した場合と、配置しなかった場合の内部温度を常温の２５℃で実験した結果を、下記の表２で確認することができる。

＜表２＞の結果から見られるように、上部空気流入口を配置した場合、照明装置の内部温度が低くなる。
ＬＥＤの品質特性及び寿命は、ＬＥＤの温度により影響されるということを考慮した場合、本発明の一態様による照明装置は、放熱体のみを用いる従来の場合と比べて、品質特性及び寿命において顕著に改善された性能を示す。
まず、様々な一態様による照明装置は、放熱体と放熱ファンとを備え、互いに独立して配置される空気流入口と空気流出口を有することにより、冷却効率が増大した照明装置を提供することができる。
また、ハウジングの下面の他に、上面にさらなる上部空気流入口が配置されることによって、流入する空気の流速が減少して埃の流入が最小化され、上面にもう少し低い温度の空気が流入して、駆動部とファンの寿命が増大する。
また、先の様々な一態様による照明装置は、埋込型照明装置であってもよいが、照明装置が埋め込まれる場合にも、空気流入口と空気流出口が全て外部に露出する部分に配置されて、常温を維持する外部空気との熱交換が効果的に行われる。
また、先の様々な一態様による照明装置は、多数のＬＥＤを集束して光を得る照明灯に用いられ、特に天井や壁体内に埋め込まれて、照明領域に向かう構造体に設置され、前面のみ露出するように装着されるようにするＬＥＤを使用する埋込型照明装置において用いられる。
以上において、本発明の一態様に説明された特徴、構造、効果等は、本発明の少なくとも一つの一態様に含まれ、必ずしも一つの一態様にのみ限定される訳ではない。さらに、本発明の各々の一態様において例示された特徴、構造、効果等は、本発明の一態様が属する分野における通常の知識を有する者によって、本発明の他の一態様についても組合せ又は変形されて実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関する内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
また、以上において本発明の一態様を中心として説明したが、これは単に例示であるだけであって本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性を外れない範囲において、以上で例示されなかった様々な変形と応用が可能であることが分かるはずである。例えば、本発明の一態様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。
また、このような変形と応用に関する相違点は、添付の請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１１０ 発光モジュール部
１２０ 放熱体
１３０ 放熱ファン
１４０ 駆動部
１５０ 上部ケース
１６０ 下部ケース

Claims (10)

1. 発光モジュール部と、
   前記発光モジュール部上に配置された放熱体と、
   前記放熱体上に配置された放熱ファンと、
   前記発光モジュール部、前記放熱体及び前記放熱ファンを収納し、隔壁によって互いに分離された空気流入口と空気流出口とを有するハウジングと、を備え、
   前記空気流入口と前記空気流出口は、前記ハウジングの縁部分に隣接して配置され、
   前記空気流入口は、前記放熱ファンと前記ハウジングとの間の空間と連結され、
   前記空気流出口は、前記放熱体と前記放熱ファンとの間の空間と連結され、
   前記ハウジングに空気が流入する前記空気流入口の流入面と、前記ハウジングから空気が流出する前記空気流出口の流出面とは、同一平面上に配置され、
   前記放熱体は、複数の放熱フィンを含み、
   前記複数の放熱フィンのそれぞれの一端及び他端は、前記空気流出口に連結され、
   前記複数の放熱フィンは、前記放熱ファンから排出される空気を前記空気流出口に案内する、照明装置。
2. 前記空気流入口と前記空気流出口は、交互になるように配置されている、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記放熱体は、
   ベースプレートを含み、
   前記ベースプレートの一面には、前記発光モジュール部が配置され、他の面には、前記複数の放熱フィンが配置された、請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記複数の放熱フィンの中の一部は、前記空気流入口に隣接して配置されて、前記放熱ファンからの風を防ぐものである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記複数の放熱フィンは、前記ベースプレートと垂直であるか、前記ベースプレートの中央部に向かって傾くように配置されている、請求項３に記載の照明装置。
6. 前記複数の放熱フィンの一つ以上の放熱フィンの一部分は、前記空気流出口に露出するように配置されている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記ハウジングは、
   前記放熱体と前記発光モジュール部とを収納する下部ケースと、前記放熱ファンを収納し、前記下部ケースと結合する上部ケースとを備える、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記放熱ファン上に配置され、前記上部ケースに収納される駆動部をさらに備える、請求項７に記載の照明装置。
9. 前記上部ケース、前記下部ケース及び前記放熱ファンの各々は、互いに対応する穴を有し、前記穴にスクリューが挿入されて、前記上部ケース、前記下部ケース及び前記放熱ファンが結合されている、請求項７または８に記載の照明装置。
10. 前記ハウジングの空気流入口は、第１空気流入口と第２空気流入口とを備え、
    前記第１空気流入口は、前記上部ケースに配置され、
    前記第２空気流入口は、前記空気流出口とともに前記下部ケースに配置されている、請求項７ないし９のいずれか１項に記載の照明装置。

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