KR101245341B1 - 광 반도체 기반 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 광소자를 포함한 발광 모듈이 적어도 하나 이상 장착되는 하우징; 상기 발광 모듈의 상측을 덮는 플레이트 양측의 연결편이 형상 변형을 허용하면서, 상기 연결편의 단부가 상기 하우징의 대향되는 가장자리에 각각 탈착 결합되는 커버; 및 상기 플레이트에 형성되어 상기 발광 모듈로부터 발생되는 열을 배출하는 벤트 유닛을 포함하고, 상기 벤트 유닛은 상기 발광 모듈의 배치 방향을 따라 벤트홀이 관통된 벤트 유닛;을 포함하는 구조로부터 점검 및 보수의 편의를 도모하고 방열 성능을 향상시킬 수 있고, 이물질의 유입을 방지하고 청소 및 유지관리가 용이한 광 반도체 기반 조명장치에 관한 것이다.

Description

광 반도체 기반 조명장치{OPTICAL SEMICONDUCTOR BASED ILLUMINATING APPARATUS}

본 발명은 광 반도체 기반 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점검 및 보수의 편의를 도모하고 방열 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 광 반도체 기반 조명장치에 관한 것이다.

엘이디와 같은 광 반도체는 백열등과 형광등에 비하여 전력 소모량이 적으면서도 사용 수명이 길며 내구성도 뛰어남은 물론 훨씬 높은 휘도로 인하여 최근 조명용으로 널리 각광받고 있는 부품 중의 하나이다.

특히, 전술한 종류의 광 반도체는 아르곤 가스와 함께 인체에 유해한 수은을 유리관에 주입하여 제작되는 형광등 및 수은등과 같은 제품에 비하여 환경에 유해한 물질을 사용하지 않으므로, 환경친화적인 제품 생산이 가능하게 되는 것이다.

특히, 이러한 광 반도체를 광원으로 사용한 조명장치는 최근 실외의 경관 조명용이나 보안용 등으로도 활용되는 바, 방열 효과를 위하여 광 반도체를 포함하여 히트 싱크를 장착한 모듈 형태의 제품이 내장되는 형태로 되어 있다.

여기서, 이러한 광 반도체를 광원으로 사용한 조명장치는 와트수의 증감에 따라 전술한 모듈 형태의 제품수도 함께 증감하게 되는데, 복수의 제품이 내장되는 경우 각 제품별로 고장이 발생하는 등의 경우 조명장치를 전체적으로 분해하여 재조립하는 등의 불편함을 감수할 수 밖에 없다.

또한, 이러한 광 반도체를 광원으로 사용한 조명장치는 방열 성능의 향상을 위하여 히트 싱크가 장착되는데, 방열 효과를 도모하기 위하여 통상 대기 중에 노출되는 형태로 되어 있으나, 높은 곳에 앉는 습성을 지닌 조류의 배설물이 히트 싱크를 오염시켜 미관상으로도 좋지 않은 문제도 있었다.

등록실용 제20-0443110호(2009년01월05일) 공개실용 제20-2010-0007729호(2010년07월30일) 공개특허 제10-2011-0091397호(2011년08월11일) 공개특허 제10-2011-0092907호(2011년08월18일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 점검 및 보수의 편의를 도모하고 방열 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 광 반도체 기반 조명장치를 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 이물질의 유입을 방지하고 청소 및 유지관리가 용이한 광 반도체 기반 조명장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반도체 광소자를 포함한 발광 모듈이 적어도 하나 이상 장착되는 하우징; 상기 발광 모듈의 상측을 덮는 플레이트 양측의 연결편이 형상 변형을 허용하면서, 상기 연결편의 단부가 상기 하우징의 대향되는 가장자리에 각각 탈착 결합되는 커버; 및 상기 플레이트에 형성되어 상기 발광 모듈로부터 발생되는 열을 배출하는 벤트 유닛을 포함하고, 상기 벤트 유닛은 상기 발광 모듈의 배치 방향을 따라 벤트홀이 관통된 벤트 유닛;을 포함하는 구조로부터 점검 및 보수의 편의를 도모하고 방열 성능을 향상시킬 수 있고, 이물질의 유입을 방지하고 청소 및 유지관리가 용이한 광 반도체 기반 조명장치를 제공할 수 있을 것이다.

아울러, 청구범위 및 상세한 설명에 기재된 '반도체 광소자'는 발광다이오드 칩 등과 같은 광 반도체를 포함하거나 이용하는 소자를 의미한다.

이러한 '반도체 광소자'는 전술한 발광다이오드 칩을 포함한 다양한 종류의 광 반도체를 내부에 포함하는 패키지 레벨의 것이라 하겠다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 탄성 변형을 허용하며 하우징에 탈착 결합되는 커버를 포함하는 구조로부터 장치 내부의 점검 및 보수가 용이하게 이루어질 수 있다.

그리고, 본 발명은 발광 모듈의 상측을 덮는 커버에 벤트 유닛이 마련된 구조로부터 방열 성능을 향상시킬 수 있음은 물론, 이물질의 유입을 방지할 수 있고, 청소 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 기반 조명장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 A 시점에서 바라본 도면
도 3 및 도 4는 도 1의 B-B'선 단면 개념도
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 반도체 기반 조명장치의 주요부인 커버를 나타낸 도면

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 기반 조명장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 반도체 광소자(500, 이하 도 3 참고)를 포함한 발광 모듈(100)이 하우징(200)에 적어도 하나 이상 장착되고, 발광 모듈(100)의 상측을 덮도록 커버(300)의 양단부가 형상 변형을 허용하면서 하우징(200)의 대향되는 가장자리에 각각 탈착 결합되며, 커버(300)에는 벤트 유닛(400)이 형성되어 발광 모듈(100)로부터 발생되는 열을 배출시키는 구조임을 파악할 수 있다.

따라서, 작업자는 커버(300)의 일측에서 약간의 힘을 주어도 형상 변형을 허용하는 커버(300)의 구조적 특성상 하우징(200)으로부터 용이하게 분리될 수 있을 것이다.

또한, 벤트 유닛(400)은 이물질의 유입 방지와 함께 방열 성능을 향상시킬 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 발광 모듈(100)은 도면에서 절개된 부분과 같이 반도체 광소자(500)를 포함한 히트 싱크부(120)를 광학 커버(110)가 마감하는 구조이다.

하우징(200)은 전술한 바와 같이 발광 모듈(100)이 내장되는 것으로 외곽 프레임(210)과 고정 플레이트(230) 사이에 발광 모듈(100)이 장착되고, 결합홈(220)에 후술할 커버(300)의 양단부가 탈착 결합되는 것이다.

외곽 프레임(210)은 발광 모듈(100)의 가장자리를 감싸는 격벽의 역할을 하는 부재이다.

결합홈(220)은 외곽 프레임(210)의 내측면 상부측에 커버(300)의 양단부와 대응되게 형성된다.

고정 플레이트(230)는 결합홈(220)의 형성 방향에 직교되게 외곽 프레임(210)에 내장되어 발광 모듈(100)의 양측 가장자리를 각각 고정하는 것이다.

고정 플레이트(230)에는 도시된 바와 같이 다수의 홀을 형성하여 전열면적을 증가시킴으로써 하우징(200) 내부의 방열 효과를 높일 수 있을 것이다.

따라서, 커버(300)의 양측 가장자리는 외곽 프레임(210) 상측으로 노출된 고정 플레이트(230)의 대향되는 가장자리를 따라 접촉되는 구조이다.

여기서, 하우징(200)에는 상단부에 커버(300)가 탈착 결합되는 결합홈(220)이 형성되고, 하단부에 발광 모듈(100)의 가장자리가 안착되며 외곽 프레임(210)의 내측면에 결합되는 측방 브라켓(240)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 커버(300)는 전술한 바와 같이 발광 모듈(100)의 상측을 덮는 것으로, 도 2와 같이 발광 모듈(100)의 상측을 덮는 플레이트(310)의 양단부로부터 연결편(320)이 연장되고 하우징(200)을 향하여 절곡되어 상호 대면하면서 근접 또는 이격하는 탄성 변형을 허용하며, 연결편(320)의 단부로부터 걸림 후크(330)가 연장되어 하우징(200)의 내측면 상부측, 즉 결합홈(220)에 탈착 결합되는 구조이다.

여기서, 커버(300)는 연결편(320)의 하부측에 단차지게 형성되어 상단부가 하우징(200)의 상측 가장자리, 즉 측방 브라켓(240)의 상측 가장자리에 안착되는 단턱(322)과, 플레이트(310)와 연결편(320)의 연결 부위를 따라 내측으로 돌출된 보강 골조(340)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

단턱(322)은 연결편(320)이 탄성 변형을 허용하면서도 하우징(200), 즉 외곽 프레임(210)의 가장자리, 더욱 상세하게는 측방 브라켓(240)의 상측 가장자리에 정확하게 안착되도록 함으로써 커버(300)가 하우징(200)에 정확하게 결합되도록 하는 위치를 결정하는데 도움을 주기 위한 기술적 수단인 것이다.

보강 골조(340)는 플레이트(310)에 대한 연결편(320)의 반복적인 탄성 변형에 내구성을 유지할 수 있도록 하는 역할과 아울러 고정 플레이트(230)와의 결합 공간을 제공하기도 한다.

즉, 보강 골조(340)의 양단부는 발광 모듈(100)의 양측 가장자리를 각각 고정하면서 하우징(200)에 내장되는 고정 플레이트(230)에 볼트 등의 체결구로써 탈착 결합되고, 걸림 후크(330)는 단턱(322)의 하단부에 형성되며, 걸림 후크(330)로부터 단턱(322)의 상단부까지의 거리는 측방 브라켓(240)의 상단부 가장자리로부터 결합홈(220)까지의 거리에 상응한다.

보강 골조(340)는 더욱 구체적으로는 플레이트(310)와 연결편(320)의 연결 부위로부터 돌출되는 몸체(342)의 길이 방향을 따라 내측으로 절개되고 몸체(342)의 중심부는 원기둥 형상인 공동부(344)가 형성된 구조이다.

이때, 몸체(342)는 연결편(320)의 탄성 변형에 따라 공동부(344)의 확장 또는 축소를 허용하게 되는 것이다.

따라서, 작업자는 커버(300)의 분리를 위하여 도 3과 같이 투명하게 표시된 화살표 방향으로 힘을 가하면 도 4와 같이 발광 모듈(100)의 상측으로 커버(300)가 용이하게 분리될 수 있다.

아울러, 작업자는 전술한 바와 같은 커버(300)의 분리 방법 외에도 특별히 도시하지 않았으나, 커버(300)의 양측으로부터 거의 동시에 힘을 가하여 발광 모듈(100)의 상측으로 커버(300)를 분리하는 등의 실시예를 적용할 수도 있음은 물론이다.

한편, 커버(300)는 전술한 바와 같이 발광 모듈(100)의 상측을 덮으며 이물질의 유입을 방지하는 역할을 하며, 도 5와 같이 플레이트(310) 일측에 마련된 연결편(320)의 하단부로부터 플레이트(310)의 타측에 마련된 연결편(320)의 하단부까지 연결되게 함몰된 홈(350)이 적어도 하나 이상 마련되는 것이 바람직하다.

여기서, 홈(350)은 우천시 수분의 배출을 유도하기 위한 목적으로도 활용될 수 있음은 물론이다.

이때, 홈(350)은 도면에서 상세히 나타나지 않았으나, 플레이트(310)의 중앙으로부터 양측의 연결편(320)으로 갈수록 점차 하향 경사지게 형성됨으로써 배수 효과를 높일 수 있을 것이다.

또한, 커버(300)는 특별히 도시하지 않았으나 배수 효과의 향상을 위하여 플레이트(310)의 중앙으로부터 양측의 연결편(320)으로 갈수록 점차 하향 경사지게 플레이트(310)가 절곡되어 형성된 경사면을 더 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 커버(300)에는 도시된 바와 같이 발광 모듈(100)로부터 발생되는 열의 배출을 위한 벤트 유닛(400)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

커버(300)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 히트 싱크부(120)를 구성하는 복수의 방열핀의 배치 방향에 대하여 각각의 방열핀과 평행하게 벤트 유닛(400), 즉 후술할 벤트홀(410)을 형성할 수 있으며, 도 5 내지 도 7과 같이 방열핀과 직교하는 방향으로 후술할 벤트홀(410)을 형성하는 등의 실시예를 적용할 수도 있을 것이다.

참고로, 곡선으로 표시된 화살표는 공기의 이동 방향을 나타낸다.

여기서, 벤트 유닛(400)은 발광 모듈(100)의 상측을 덮는 커버(300)의 플레이트(310)에 등간격으로 관통된 벤트홀(410, 도 2의 확대부와 도 6 및 도 7 참고)을 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있다.

이때, 벤트홀(410)의 면적은 플레이트(310) 면적의 1 내지 90% 범위 내에서 자유로이 형성할 수 있을 것이며, 벤트홀(410)의 배치 패턴 또한 다양하게 구현할 수 있음은 물론이다.

한편, 벤트 유닛(400)은 도시된 바와 같이 방열 기능은 수행하면서 외부로부터의 이물질 유입을 차단하기 위하여 벤트홀(410)의 일측 가장자리로부터 플레이트(310)의 상측으로 연장되어 벤트홀(410)의 상측을 덮으며, 타측으로는 배출구(422)가 마련된 벤트 가이드(420)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 벤트홀(410)은 구체적으로는 도 1 내지 도 4와 같이 발광 모듈(100)을 구성하는 히트 싱크부(120)로부터 돌출되어 등간격으로 배치되는 복수의 방열핀과 평행하게 슬릿 형상(도면 상에서는 나타나지 않으나 벤트 가이드(420)의 형상으로부터 폭에 비하여 길이가 긴 슬릿 형상임을 유추가능)으로 관통되는 실시예를 적용할 수 있을 것이다.

이때, 벤트홀(410)은 도 4와 같이 반도체 광소자(500)가 배치되는 위치에 대응되게 관통되는 실시예를 적용할 수 있을 것이다.

또한, 벤트홀(410)은 도 5와 같이 복수의 방열핀과 발광 모듈로부터 돌출되어 등간격으로 배치되는 복수의 방열핀(122)과 직교되게 슬릿 형상으로 관통되는 실시예 또한 적용할 수 있다.

여기서, 벤트 가이드(420)의 배출구(422)측 가장자리는 도 6과 같이 벤트홀(410)의 타측 가장자리로부터 연직 상방으로 연장한 가상의 직선(ℓ) 상에 배치되도록 할 수 있다.

이때, 벤트 가이드(420)의 배출구(422)측 가장자리는 도 7과 같이 벤트홀(410)의 타측 가장자리로부터 연직 상방으로 연장한 가상의 직선(ℓ)을 지나 벤트홀(410)의 타측 가장자리 주변의 플레이트(310)까지 연장되는 구조의 실시예를 적용할 수도 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명은 점검 및 보수의 편의를 도모하고 방열 성능을 향상시킬 수 있고, 이물질의 유입을 방지하고 청소 및 유지관리가 용이한 광 반도체 기반 조명장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...발광 모듈 200...하우징

Claims (14)

1. 반도체 광소자를 포함한 발광 모듈이 적어도 하나 이상 장착되는 하우징;
   상기 발광 모듈의 상측을 덮는 플레이트 양측의 연결편이 형상 변형을 허용하면서, 상기 연결편의 단부가 상기 하우징의 대향되는 가장자리에 각각 탈착 결합되는 커버; 및
   상기 플레이트에 형성되어 상기 발광 모듈로부터 발생되는 열을 배출하는 벤트 유닛을 포함하고, 상기 벤트 유닛은 상기 발광 모듈의 배치 방향을 따라 벤트홀이 관통된 벤트 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 커버는,
   상기 발광 모듈의 상측을 덮는 플레이트의 양단부로부터 연장되고 상기 하우징을 향하여 절곡되어 상호 대면하면서 근접 또는 이격하는 탄성 변형을 허용하는 연결편과,
   상기 연결편의 단부로부터 연장되어 상기 하우징의 내측면 상부측과 탈착 결합되는 걸림 후크를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 플레이트에는 상기 하우징에 내장된 복수의 발광 모듈의 배치 방향에 대응되게 형성되는 복수의 홈을 더 포함하며,
   상기 벤트 유닛은 상기 홈과 인접한 홈 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 벤트홀은 상기 발광 모듈로부터 돌출되어 등간격으로 배치되는 복수의 방열핀과 평행하게 슬릿 형상으로 관통되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 벤트홀은 상기 발광 모듈로부터 돌출되어 등간격으로 배치되는 복수의 방열핀과 직교되게 슬릿 형상으로 관통되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 벤트홀은 상기 발광 모듈에 포함된 반도체 광소자가 배치되는 위치에 대응되게 관통되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 벤트 유닛은,
   상기 벤트홀의 일측 가장자리로부터 상기 플레이트의 상측으로 연장되어 상기 벤트홀의 상측을 덮으며, 타측으로는 배출구가 마련된 벤트 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 벤트 가이드의 배출구측 가장자리는 상기 벤트홀의 타측 가장자리로부터 연직 상방으로 연장한 가상의 직선 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 벤트 가이드의 배출구측 가장자리는 상기 벤트홀의 타측 가장자리로부터 연직 상방으로 연장한 가상의 직선을 지나 상기 벤트홀의 타측 가장자리 주변의 상기 플레이트까지 연장되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
    
11. 삭제
12. 삭제
13. 청구항 8에 있어서,
    상기 벤트 가이드의 배출구측 가장자리는 상기 벤트홀의 타측 가장자리로부터 연직 상방으로 연장한 가상의 직선 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
    
14. 청구항 8에 있어서,
    상기 벤트 가이드의 배출구측 가장자리는 상기 벤트홀의 타측 가장자리로부터 연직 상방으로 연장한 가상의 직선을 지나 상기 벤트홀의 타측 가장자리 주변의 상기 플레이트까지 연장되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 기반 조명장치.
    

Images