KR101290751B1

KR101290751B1 - 조명장치

Info

Publication number: KR101290751B1
Application number: KR1020130055143A
Authority: KR
Inventors: 한태규
Original assignee: 한태규
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2013-08-01

Abstract

본 발명은 조명장치에 관한 것으로서 인쇄회로기판(PCB) 상에 하나 이상의 발광소자가 실장된 광원부와, 상기 광원부가 장착되어 발생된 열을 외부로 방출하는 방열부와, 조명 램프의 수용 소켓에 결합되어 외부 전원과 전기적으로 연결되는 외부전원연결부와, 상기 방열부와 외부전원연결부 사이를 간격을 유지하면서 연결하는 체결부와, 상기 방열부와 외부전원연결부 사이의 간격에 끼워지는 하우징과, 상기 하우징 내부 공간에 위치되며 상기 외부전원연결부를 통해 외부에서 공급되는 교류를 직류로 변환하여 상기 광원부로 전달하는 전력회로부와, 상기 광원부를 덮어 보호하면서 상기 발광소자에서 발생된 광을 확산 반사 및 확산 투과시키는 커버를 포함한다. 따라서, 본 발명은 체결부에서 하우징을 분리하여 내장된 전력회로부를 용이하게 교체할 수 있으며, 또한, 전력회로부가 방열부와 분리되고 열 전달 계수가 낮은 하우징 내에 위치되므로 방열부에서 방출되는 열에 의해 손상되는 것이 억제되고, 그리고, 방열부의 중앙홀의 직경(R)이 작으므로 이 중앙홀의 외부 표면에 형성되는 다수의 방열면의 면적이 증가되어 방열 효율이 증가된다.

Description

조명장치{Illumination apparatus}

본 발명은 조명장치에 관한 것으로서, 특히, 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED) 또는 유기 발광다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED) 등의 발광소자를 광원으로 사용하는 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로, 조명장치의 광원으로 백열등이나 형광등이 많이 사용되고 있으나 백열등은 필라멘트를 가열하여 빛을 발생시키는 방식으로 많은 열이 발생되어 광전 변환 효율이 저하되며, 형광등은 형광체를 발광시키는 방식으로 빛을 발생시키는 것으로 백열등에 비해 전력소모가 적은 장점이 있으나 내부에 형광체로 유해 물질인 수은(Ag)이 사용되고 있다.

그러므로, 백열등이나 형광등을 대신하여 LED 또는 OLED 등의 발광소자를 광원으로 하는 조명장치가 개발되어 근래에는 사용이 증가되고 있다. 상기에서 LED 또는 OLED 등의 발광소자는 수명이 길고 전력 소모량이 적은데, 특히, 일반 형광등에 비해 수명이 3배 이상 길며 밝기에 있어서도 형광등에 준하는 밝기를 가지므로 광원으로 우수한 성능을 가지고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 조명장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1을 A-A선으로 절단한 단면도이다.

종래 기술에 따른 조명장치는 광원부(11), 방열부(17), 전력회로부(25), 외부전원연결부(27) 및 투광부(29)를 포함한다.

상기에서 광원부(11)는 기판(13)과 하나 이상의 발광소자(15)를 포함한다. 회로기판(13)은 인쇄회로기판(PCB)으로 형성될 수 있으며, 발광소자(15)는 외부에서 인가되는 전기 신호에 의해 소정 파장의 빛을 출사하는 LED 또는 OLED로 형성될 수 있다. 발광소자(15)는 기판(13) 상의 회로 배선(도시되지 않음)에 의해 전기적으로 연결된다.

방열부(17)는 광원부(11)가 장착되어 고정될 수 있도록 지지하는 하우징으로서의 기능과, 광원부(11)에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 히트 싱크로서의 기능을 수행한다. 상기에서 방열부(17)는 광원부(11)가 장착되는 흡열면(19)과, 일단은 흡열면(19)의 중심을 관통하여 연결되고 타단은 상기 흡열면(19)과 대응하는 상부측 방향을 향해 연장되게 형성되어 직경(r)을 갖는 내부공간을 이루도록 형성되는 중앙홀(21)과, 상기 중앙홀(21)의 외부 표면에 흡열면(19)의 연결하는 다수의 방열면(23)을 포함할 수 있다. 상기에서 다수의 방열면(23) 각각은 삼각형 구조를 이루도록 중앙홀(21)의 외부 표면에서 흡열면(19) 까지 빗면을 이루도록 한다. 상기에서 방열부(17)는 원활한 열방출을 위해 열전도도가 우수한 금속재질로 이루어질 수 있다.

전력회로부(25)는 폭(w)를 가지면서 중앙홀(21)의 내부공간에 위치하며 일반 조명 램프의 수용 소켓(도시되지 않음)에 결합되어 외부 전원과 전기적으로 연결되는 외부전원연결부(27)와 광원부(11)를 전기적으로 연결하여 다수의 발광소자를 구동시킨다. 상기에서 전력회로부(25)는 외부에서 공급되는 교류(alternating current)를 직류(direct current)로 변환하는 것으로 PCB 상에 전자 소자들이 실장되어 구성되는 SMPS(Swching Mode Power Supply)로 형성될 수 있다. 전력회로부(25)가 중앙홀(21)의 내부공간에 위치하여야 하므로 이 전력회로부(25)의 폭(w)은 중앙홀(21)의 직경(r) 보다 작아야 한다.

투광부(29)는 내부가 빈 돔 형의 투광성 재질로 형성되며 방열부(17)의 흡열면(19)에 결합되어 발광소자(15)와 기판(13)을 포함하는 광원부(11)를 덮어 보호한다. 또한, 투광부(29)는 발광소자(15)에서 발생된 광을 확산하여 외부로 투과시킨다.

일반적으로 조명장치에 있어서 전력회로부를 구성하는 SMPS의 제품 수명이 광원부를 구성하는 LED의 제품 수명보다 짧다. 그러므로, 전력회로부가 광원부에 비해 고장이 쉽게 발생되는데, 이 전력회로부는 고장시 교체하여야 한다.

그러나, 종래 기술에 따른 조명장치는 전력회로부가 방열부 내부 중앙홀의 내부공간에 위치하므로 교체하기 위해 이 방열부를 외부전원연결부와 분리하여야 하므로 교체가 불편할 뿐만 아니라 열에 취약한 문제점이 있었다. 또한, 전력회로부가 중앙홀의 내부 공간에 위치하므로 방열면의 면적을 증가시키기 어려워 방열 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전력회로부를 용이하게 교체할 수 있는 조명장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 전력회로부를 방열부와 분리시켜 열이 직접 가해지는 것을 방지하여 쉽게 열화되는 것을 방지할 수 있는 조명장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 방열면의 면적을 증가시켜 방열 효율을 증가시킬 수 있는 조명장치를 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조명장치는 인쇄회로기판(PCB) 상에 하나 이상의 발광소자가 실장된 광원부와, 상기 광원부가 장착되어 발생된 열을 외부로 방출하는 방열부와, 조명 램프의 수용 소켓에 결합되어 외부 전원과 전기적으로 연결되는 외부전원연결부와, 상기 방열부와 외부전원연결부 사이를 간격을 유지하면서 연결하는 체결부와, 상기 방열부와 외부전원연결부 사이의 간격에 슬라이딩되어 상기 방열부에 탈착 및 부착이 가능하도록 끼워지는 하우징과, 상기 하우징 내부 공간에 위치되며 상기 외부전원연결부를 통해 외부에서 공급되는 교류를 직류로 변환하여 상기 광원부로 전달하는 전력회로부와, 상기 광원부를 덮어 보호하면서 상기 발광소자에서 발생된 광을 확산하여 외부로 방출하는 투광부를 포함한다.

상기에서 발광소자는 LED 또는 OLED로 형성된다.

상기에서 방열부는, 상기 광원부가 장착되어 상기 광원부에서 발생된 열을 흡수하는 흡열면과, 상기 흡열면의 중심을 일단이 관통하여 연결되고 타단이 상기 흡열면과 대응하는 상부측 방향을 향해 연장되어 전선이 통과할 수 있는 직경(R)의 내부공간을 갖는 중앙홀과, 상기 중앙홀의 외부 표면에 접선에 수직되면서 상기 흡열면에 연결되게 형성된 다수의 방열면을 포함한다.

상기에서 외부전원연결부가 소켓 또는 접촉 단자로 형성된다.

상기에서 체결부는, 상기 방열부와 외부전원연결부에 각각 부착되게 형성된 원판 형상의 제 1 및 제 2 플레이트와, 상기 제 1 및 제 2 플레이트 사이의 간격을 유지시키는 복수 개의 연결플레이트와, 상기 제 1 플레이트 상의 상기 연결플레이트 사이에 직경을 따라 T자 형상으로 길게 형성된 가이드를 포함한다.

상기에서 하우징은 상기 가이드와 대응되는 가이드홈이 형성된 덮개와, 상기 덮개가 체결되어 외부와 공간적으로 분리되는 내부 공간을 형성하는 몸체를 포함한다.

상기에서 덮개는 절연체인 합성수지로 형성되며, 몸체는 알루미늄, 구리 또는 철로 형성된다.

따라서, 본 발명은 체결부에서 하우징을 분리하여 내장된 전력회로부를 용이하게 교체할 수 있으며, 또한, 전력회로부가 방열부와 분리되고 열 전달 계수가 낮은 하우징 내에 위치되므로 방열부에서 방출되는 열에 의해 손상되는 것이 억제되고, 그리고, 방열부의 중앙홀의 직경(R)이 작으므로 이 중앙홀의 외부 표면에 형성되는 다수의 방열면의 면적이 증가되어 방열 효율이 증가되는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 조명장치의 분해 사시도.
도 2는 도 1을 A-A선으로 절단한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 조명장치의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 조명장치의 분해 사시도.
도 5는 도 3을 B-B 선으로 절단한 단면도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 조명장치의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 조명장치의 분해 사시도이고, 도 5는 도 3을 B-B 선으로 절단한 단면도이며,

본 발명에 따른 조명장치는 광원부(31), 방열부(37), 외부전원연결부(61), 체결부(45), 하우징(56), 전력회로부(59) 및 투광부(63)를 포함한다.

상기에서 광원부(31)는 기판(33)과 하나 이상의 발광소자(35)를 포함한다. 기판(33)은 인쇄회로기판(PCB)으로 형성될 수 있으며, 발광소자(35)는 외부에서 인가되는 전기 신호에 의해 소정 파장의 빛을 출사하는 LED 또는 OLED로 형성될 수 있다. 발광소자(35)는 기판(33) 상의 회로 배선(도시되지 않음)에 의해 전기적으로 연결된다.

방열부(37)는 흡열면(39), 중앙홀(41) 및 다수의 방열면(43)으로 구성되며 광원부(31)가 장착되어 고정될 수 있도록 지지하는 하우징으로서의 기능과 이 광원부(31)에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 히트 싱크로서의 기능을 수행한다. 상기에서 흡열면(39)은 광원부(31)의 기판(33)이 장착되며, 중앙홀(41)은 일단이 흡열면(39)의 중심을 관통하여 연결되고 타단이 이 흡열면(39)과 대응하는 상부측 방향을 향해 연장되어 직경(R)을 갖는 내부공간을 갖도록 형성된다. 또한, 다수의 방열면(43)은 중앙홀(41)의 외부 표면에 접선에 수직되면서 흡열면(39)의 연결되게 형성된다. 상기에서 방열부(37)는 원활한 열방출을 위해 열전도도가 우수한 금속재질, 예를 들면, 알루미늄, 구리 또는 철 등으로 형성될 수 있다.

상기에서 중앙홀(41)은 직경(R)이 3 ∼ 10㎜ 정도로 전선이 통과할 정도로만 작게 형성될 수 있다. 그러므로, 중앙홀(41)의 외부 표면에서 흡열면(39)의 외주까지 길이가 증가되므로 이 중앙홀(41)의 외부 표면에 형성되는 다수의 방열면(43)의 면적이 증가되어 방열 효율이 증가된다.

외부전원연결부(61)는 조명 램프의 수용 소켓(도시되지 않음)에 결합되어 외부 전원과 전기적으로 연결된다. 상기에서 외부전원연결부(61)는 에디슨 소켓을 포함하는 다양한 형태의 소켓 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한, 외부전원연결부(61)는 접촉 단자로 형성될 수도 있다.

체결부(45)는 방열부(37)와 외부전원연결부(61) 사이를 연결한다. 상기에서 체결부(45)는 원판 형상의 제 1 및 제 2 플레이트(47)(49)와, 이 제 1 및 제 2 플레이트(47)(49) 사이의 간격을 유지시키는 복수 개의, 바람직하기는 2개의 연결플레이트(51)와, 제 1 플레이트(47) 상에 형성된 T자 형상의 가이드(53)로 이루어진다.

상기에서 원판 형상의 제 1 및 제 2 플레이트(47)(49)는 일정 간격을 가지면서 평행하게 형성된다. 2개의 연결플레이트(51)는 제 1 및 제 2 플레이트(47)(49)의 원주에 서로 대응되게 형성되며 이 제 1 및 제 2 플레이트(47)(49) 사이의 간격을 일정하게 유지한다. 가이드(53)는 제 1 플레이트(47) 상의 2개의 연결플레이트(51) 사이에 이 제 1 플레이트(47)의 직경을 따라 길게 형성된다.

하우징(56)은 몸체(54)와 덮개(55)로 형성된다. 상기에서 하우징(56)은 덮개(55)가 몸체(54)에 나사(도시되지 않음) 등에 의해 체결되는어 내부 공간이 외부와 분리된다. 하우징(56)의 몸체(54)는 방열부(37)에서 발생되어 외부로 방출되지 않고 축적될 수 있는 열을 외부로 원활하게 방출하기 위해 열전도도가 우수한 금속재질, 예를 들면, 알루미늄, 구리 또는 철 등으로 형성될 수 있다. 또한, 하우징(56)의 덮개(55)는 방열부(37)에서 발생된 열이 몸체(54)로 전달되는 것을 억제하기 위해 절연체이면서 열전달 계수가 낮은 합성수지로 형성된다. 그러므로, 덮개(55)는 방열부(37)에서 방출되는 열이 하우징(56)의 내부로 많은 양이 전달되는 것을 억제하며, 또한, 몸체(54)는 하우징(56)의 내부에 전달된 작은 양의 열을 외부로 방출한다. 이에 의해, 하우징(56)의 내부 공간에 열이 축적되는 것이 방지된다.

그리고, 하우징(56)의 덮개(55)의 외부로 노출된 표면에 제 1 플레이트(47) 상에 형성된 T자 형상의 가이드(53)와 대응되는 가이드홈(57)을 갖는다. 상기에서 하우징(56)은 가이드홈(57)의 일측 끝단이 T자 형상의 가이드(53)의 타측 끝단과 일치되게 위치시킨 후 끼워지도록 슬라이딩하는 것에 의해 체결부(45)에 탈착 및 부착된다. 그러므로, 하우징(56)은 체결부(45)와 외부전원연결부(61)를 분리시키지 않고 체결부(45)와 탈착 및 부착이 가능하다.

전력회로부(59)는 하우징(56) 내부 공간에 위치되며 일반 조명 램프의 수용 소켓(도시되지 않음)에 결합되어 외부 전원과 전기적으로 연결되는 외부전원연결부(61)와 광원부(31)를 전기적으로 연결하여 다수의 발광소자를 구동시킨다. 상기에서 전력회로부(59)는 외부에서 공급되는 교류(alternating current)를 직류(direct current)로 변환하는 것으로 PCB 상에 전자 소자들이 실장되어 구성되는 SMPS(Swching Mode Power Supply)로 형성될 수 있다.

상기에서 하우징(56)의 내부 공간에 열이 축적되지 않으므로 이 공간 내부에 위치된 전력회로부(59)가 열에 의해 손상되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 전력회로부(59)에 고장이 발생되면 체결부(45)와 외부전원연결부(61)를 분리시키지 않고 하우징(56)을 탈착하여 정상적인 것으로 교체하므로 용이하게 교체할 수 있다. 상기에서 고장난 전력회로부(59)의 교체는 하우징(56)의 몸체(54)에서 덮개(55)를 열고 정상동작하는 것으로 교체하거나, 또는, 정상 동작하는 것이 내장된 새로운 하우징(56)으로 교체할 수 있다.

투광부(63)는 내부가 빈 돔 형의 투광성 재질로 형성되며 방열부(37)에 결합되어 발광소자(35)와 기판(33)을 포함하는 광원부(31)를 덮어 보호한다. 또한, 투광부(63)는 발광소자(35)에서 발생된 광을 확산하여 외부로 투과시킨다.

상술한 구성의 조명장치에 있어서 전력회로부(59)를 구성하는 SMPS의 제품 수명이 0.5 ∼ 1만 시간 정도로 광원부(31)를 구성하는 LED의 제품 수명 5 ∼ 10만 시간 정도 보다 짧아 광원부(31) 보다 전력회로부(59)가 쉽게 고장이 발생된다. 이에, 체결부(45)와 외부전원연결부(61)를 분리시키지 않고 전력회로부(59)가 내장되고 체결부(45)에 체결된 하우징(56)을 가이드(53)에서 가이드홈(57)이 이탈되게 슬라이딩하여 탈착한다.

체결부(45)에서 탈착된 하우징(56)의 덮개(55)를 몸체(54)와 분리시켜 내부 공간에 위치한 고장난 전력회로부(59)를 새로운 것으로 교체하거나, 또는, 정상 동작하는 새로운 것이 내장된 새로운 하우징(56)으로 교체할 수 있다. 그리고, 덮개(55)를 몸체(54)와 체결한 후 전력회로부(59)가 내장된 하우징(56)을 가이드홈(57)의 일측 끝단이 T자 형상의 가이드(53)의 타측 끝단과 일치되게 위치시킨 후 끼워지도록 슬라이딩하는 것에 의해 체결부(45)에 체결한다. 상기에서 전력회로부(59)에 고장이 발생되면 방열부(37)와 외부전원연결부(61)를 분리하지 않고 이 전력회로부(59)를 내장한 하우징(56)을 분리하여 용이하게 교체할 수 있다.

또한, 전력회로부(59)가 방열부(37)의 중앙홀(41) 내부 공간이 아닌 하우징(56) 내에 위치되므로 방열부(37)에서 방출되는 열에 의해 손상되는 것이 억제된다. 그리고, 방열부(37)의 중앙홀(41)은 내부 공간에 전력회로부(59)가 위치되지 않으므로 직경(R)이 3 ∼ 10㎜ 정도의 전선이 통과할 정도로만 작게 형성될 수 있다. 이에, 중앙홀(41)의 외부 표면에서 흡열면(39)의 외주까지 길이가 증가되므로 이 중앙홀(41)의 외부 표면에 형성되는 다수의 방열면(43)의 면적이 증가되어 방열 효율이 증가된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 실시 예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

31 : 광원부 37 : 방열부
45 : 체결부 56 : 하우징
59 : 전력회로부 61 : 외부전원연결부
63 : 투광부

Claims

인쇄회로기판(PCB) 상에 하나 이상의 발광소자가 실장된 광원부와,
상기 광원부가 장착되어 발생된 열을 외부로 방출하는 방열부와,
조명 램프의 수용 소켓에 결합되어 외부 전원과 전기적으로 연결되는 외부전원연결부와,
상기 방열부와 외부전원연결부 사이를 간격을 유지하면서 연결하는 체결부와,
상기 방열부와 외부전원연결부 사이의 간격에 슬라이딩되어 상기 방열부에 탈착 및 부착이 가능하도록 끼워지는 하우징과,
상기 하우징 내부 공간에 위치되며 상기 외부전원연결부를 통해 외부에서 공급되는 교류를 직류로 변환하여 상기 광원부로 전달하는 전력회로부와,
상기 광원부를 덮어 보호하면서 상기 발광소자에서 발생된 광을 확산하여 외부로 방출하는 투광부를 포함하는 조명장치.
청구항 1에 있어서 상기 발광소자는 LED 또는 OLED로 형성된 조명장치.
청구항 1에 있어서 상기 방열부는,
상기 광원부가 장착되어 상기 광원부에서 발생된 열을 흡수하는 흡열면과,
상기 흡열면의 중심을 일단이 관통하여 연결되고 타단이 상기 흡열면과 대응하는 상부측 방향을 향해 연장되어 전선이 통과할 수 있는 직경(R)의 내부공간을 갖는 중앙홀과,
상기 중앙홀의 외부 표면에 접선에 수직되면서 상기 흡열면에 연결되게 형성된 다수의 방열면을 포함하는 조명장치.
청구항 1에 있어서 상기 외부전원연결부가 소켓 또는 접촉 단자로 형성된 조명장치.
청구항 1에 있어서 상기 체결부는,
상기 방열부와 외부전원연결부에 각각 부착되게 형성된 원판 형상의 제 1 및 제 2 플레이트와,
상기 제 1 및 제 2 플레이트 사이의 간격을 유지시키는 복수 개의 연결플레이트와,
상기 제 1 플레이트 상의 상기 연결플레이트 사이에 직경을 따라 T자 형상으로 길게 형성된 가이드를 포함하는 조명장치.
청구항 5에 있어서 상기 하우징은,
상기 가이드와 대응되는 가이드홈이 형성된 덮개와,
상기 덮개가 체결되어 외부와 공간적으로 분리되는 내부 공간을 형성하는 몸체를 포함하는 조명장치.
청구항 6에 있어서 상기 덮개가 절연체인 합성수지로 형성된 조명장치.
청구항 6에 있어서 상기 몸체는 알루미늄, 구리 또는 철로 형성된 조명장치.