KR101369096B1 - 광 반도체 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 반도체 광소자가 형성된 발광모듈; 복수의 면으로 내부 공간을 형성하며 일측면은 개방되고, 상기 발광모듈에 인접하여 장착되는 히트싱크; 및 상기 내부 공간의 중심을 향하거나, 상기 히트싱크의 개방된 일측면으로부터 외부를 향하는 복수의 보조 방열핀이 형성된 보조 방열 플레이트에 결합되는 전원공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 하여, 부품이 장착되는 공간 활용도를 극대화시키면서 방열 효율과 구조적 강도를 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 광 반도체 기반 조명장치에 관한 것이다.

Description

광 반도체 조명장치{OPTICAL SEMICONDUCTOR ILLUMINATING APPARATUS}

본 발명은 광 반도체 기반 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품이 장착되는 공간 활용도를 극대화시키면서 방열 효율과 구조적 강도를 동시에 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, 이러한 광 반도체를 광원으로 사용한 조명장치는 실내 조명은 물론 실외의 경관 조명용이나 보안등 및 가로등의 용도로도 활용됨은 물론, 각종 제조 업체의 공장에 설치되는 공장등의 용도로도 활용되고 있는 추세라 할 수 있다.

이러한 광 반도체를 광원으로 사용한 조명장치들은 통상 천장이나 벽면 또는 지주 등의 고정 대상물에 고정되는 구조이며, 일반적으로 SMPS와 같은 전원공급장치나 광 반도체로부터의 발열을 해소하기 위하여 히트싱크가 구비되는 것이다.

특히, 히트싱크는 조명장치의 설치 환경 및 출고 당시의 구조적 특징에 따라 하우징의 내부에 장착되는 경우도 있으며, 이때는 하우징에 장착되는 SMPS와의 공간 간섭이 일어나지 않도록 적절한 배치 구조를 마련하는 것이 절실한 것이다.

특허출원 제10-2010-0034739호 특허출원 제10-2010-0067337호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 부품이 장착되는 공간 활용도를 극대화시키면서 방열 효율과 구조적 강도를 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 광 반도체 기반 조명장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하나 이상의 반도체 광소자가 형성된 발광모듈; 복수의 면으로 내부 공간을 형성하며 일측면은 개방되고, 상기 발광모듈에 인접하여 장착되는 히트싱크; 및 상기 내부 공간의 중심을 향하거나, 상기 히트싱크의 개방된 일측면으로부터 외부를 향하는 복수의 보조 방열핀이 형성된 보조 방열 플레이트에 결합되는 전원공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하며, 상기 보조 방열 플레이트는 상기 하우징의 내측면 중 복수의 면과 대면되게 상호 연결되는 복수의 방열 플레이트에 대하여 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전원공급장치는 상기 내부 공간의 중심 또는 상기 히트싱크의 개방된 일측면 외부에 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하며, 상기 전원공급장치는 상기 하우징의 내측면과 상기 히트싱크의 외측면 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하며, 상기 전원공급장치는 적어도 하나 이상의 면으로 이루어진 상기 히트싱크의 내측면이 형성하는 공간에 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하며, 상기 전원공급장치는 상기 하우징의 내측면과 상기 히트싱크의 외측면 사이의 공간에 배치되거나, 적어도 하나 이상의 면으로 이루어진 일측면을 형성한 상기 히트싱크의 내측면이 형성하는 공간에 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징과, 상기 하우징의 내부 중심을 향하거나 상기 하우징의 외부를 향하는 방열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 보조 방열 플레이트의 양단부에 마련된 걸림 돌편과, 내부에 상기 히트싱크가 장착되는 외통의 상, 하 길이 방향을 따라 형성된 돌턱과, 상기 돌턱의 상, 하 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 걸림 돌편이 슬라이딩 결합되는 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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 전원공급장치는 히트싱크의 외측과 하우징의 내면 사이 또는 히트싱크의 내부에 선택적으로 장착 가능한 구조를 채택함으로써 국가마다 다양한 조명기구의 설치 규격이 다르지만, 이에 대한 내수용 및 수출용의 제조 라인을 대폭 변경할 필요없이 기존의 제조 라인을 이용할 수 있다.

그리고, 본 발명은 하우징과 히트싱크 상호 간에 접촉하면서 배치되는 보강구조를 마련함으로써 다양한 외부의 충격과 전단 응력 등으로 인한 파손과 뒤틀림 변형 등에도 내구성을 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 SMPS등과 같이 하우징에 내장되는 부품을 히트싱크를 구성하는 일부에 탑재하여 그 배치되는 위치를 자유자재로 조절할 수 있으므로, 하우징과 히트싱크 사이에 형성되는 공간의 활용을 효율적으로 수행할 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 기반 조명장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 기반 조명장치 중 주요부인 히트싱크의 구조를 나타낸 평면 개념도
도 3은 도 2의 B 부분 확대도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 반도체 기반 조명장치의 사용 상태를 나타낸 개념도

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 기반 조명장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 기반 조명장치 중 주요부인 히트싱크의 구조를 나타낸 평면 개념도이고, 도 3은 도 2의 B 부분 확대도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 반도체 기반 조명장치의 사용 상태를 나타낸 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 하나 이상의 반도체 광소자를 포함한 발광 모듈(이하 미도시)가 배치된 하우징(100)과, 하우징(100)에 내장되는 전원공급장치(400, 이하 'SMPS')와, 하우징(100)의 내면과 접하도록 장착되는 히트싱크(300)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

여기서, SMPS(400)는 도 1과 같이 히트싱크(300)의 외측과 하우징(100)의 내면 사이의 공간(S) 또는 도 4와 같이 적어도 하나 이상의 면으로 이루어진 히트싱크(300)의 내측 공간(S')에 선택적으로 장착 가능한 실시예의 적용이 가능할 것이다.

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

우선, 하우징(100)은 전술한 바와 같이 광원으로서 작용하는 반도체 광소자를 포함하고 히트싱크(300)가 내장되는 공간을 제공하는 것으로, 내부에 히트싱크(300)가 장착되는 외통(110)을 포함하는 구성임을 파악할 수 있다.

외통(110)의 적어도 일측 외면에는 내측으로 함몰되어 틸팅 유닛(200)이 결합되는 레일(120)이 상하 길이 방향을 따라 형성되는 것이 바람직하다.

레일(120)은 천장 등의 구조물과 같은 설치 대상물에 고정하기 위한 고정구(200)가 결합되는 위치를 미세하게 조정할 수 있도록 한 것이다.

즉, 작업자는 레일(120)의 형성 방향을 따라 틸팅 유닛(200)을 이동시켜 대상물의 구조 및 위치에 따라 적절한 고정 위치를 결정할 수 있을 것이다.

한편, 히트싱크(300)는 하우징(100)에 장착된 반도체 광소자로부터 발생되는 열을 효율적으로 배출시키기 위한 것으로, 외통(110)의 내측면을 향하여 복수의 방열핀(320)이 돌출되고 외통(110)의 내측면과 대면되는 복수의 방열 플레이트(310)가 상호 연결되어 통 형상을 이루는 구조임을 알 수 있다.

바꿔 말하면, 히트싱크(300)는 외통(110)의 내측으로 다수의 방열핀(320)이 형성되고, 다수의 방열핀(320)은 외통(110)의 내면과 대면하는 방열 플레이트(310)에 형성된 것이다.

이러한 방열핀(320)은 방열 플레이트(310)와 일체로 형성되거나, 볼트와 같은 체결부재를 이용하여 방열 플레이트(310)에 체결되도록 하거나, 방열 플레이트(310)에 형성된 체결홈(미도시)에 결합됨으로써 형성될 수 있다.

즉, 히트싱크(300)는 전술한 바와 같은 방열 목적 외에도 방열 플레이트(310)와 함께 외통(110)에 접촉되게 돌출된 방열핀(320)이 하우징(100) 내부에서 구조적 강도 유지를 위한 골조의 역할 또한 겸할 수 있음은 물론이다.

여기서, 하우징(100)과 히트싱크(300)에는 제1 보강돌편(124)과 제2 보강돌편(314)이 각각 마련되어 구조적 강도를 더욱 향상시킬 수 있을 것이다.

제1 보강돌편(124)은 구체적으로는 레일(120)이 형성된 외통(110)의 내측면으로부터 돌출되고, 제2 보강돌편(314)은 히트싱크(300), 즉 방열 플레이트(310)로부터 돌출되어 제1 보강돌편(124)과 접촉되는 것이다.

제1, 2 보강돌편(124, 314)은 각각 외통(110)의 상, 하 길이 방향을 따라 전체적으로 돌출되도록 할 수도 있고, 돌기 형태의 것이 등간격으로 돌출되도록 할 수도 있을 것이다.

또한, 복수의 방열 플레이트(310)가 외통(110)의 내면과 각각 대응하는 히트싱크(300) 중 일면이 절결된 상태에서 절결된 부분에 보조 방열 플레이트(510)가 슬라이딩 가능하게 체결되어지되, 보조 방열 플레이트(510)에는 복수의 보조 방열핀(520)이 형성되고, 이러한 보조 방열 플레이트(510) 및 보조 방열핀(520)이 방열 부재(520)를 형성하는 구조의 실시예를 적용할 수도 있다.

따라서, SMPS(400)는 하우징(100)의 내부 중심을 향하거나, 즉 적어도 하나 이상의 면으로 이루어진 히트싱크(300)의 내측 공간(S')에 배치되거나, 하우징(100)의 외부를 지향하도록, 즉 히트싱크(300)의 외측과 하우징(100)의 내면 사이의 공간(S)에 배치될 수 있다.

이를 위하여 보조 방열 플레이트(510)에는 도 3과 같이 양단부에 걸림 돌편(511)이 마련되고, 이러한 걸림 돌편(511)의 형상에 대응되는 홈(313')이 외통(110)의 상, 하 길이 방향을 따라 형성된 돌턱(313)에 돌편(511)이 슬라이딩 결합되도록 하는 실시예의 적용이 가능하다.

따라서, 보조 방열 플레이트(510)에는 도시된 바와 같이 SMPS(400)가 장착되어지되, 도 1과 같이 SMPS(400)가 외통(110)에 대면되게 배치되는 내수용에도 적용할 수 있으며, 도 4와 같이 SMPS(400)가 방열 플레이트(310)로 둘러싸인 공간 내부에 배치되는 수출용에도 적용할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 부품이 장착되는 공간 활용도를 극대화시키면서 방열 효율과 구조적 강도를 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 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...하우징 300...히트싱크
400...SMPS 500...방열 부재

Claims (9)

1. 하나 이상의 반도체 광소자가 형성된 발광모듈;
   복수의 면으로 내부 공간을 형성하며 일측면은 개방되고, 상기 발광모듈에 인접하여 장착되는 히트싱크; 및
   상기 내부 공간의 중심을 향하거나, 상기 히트싱크의 개방된 일측면으로부터 외부를 향하는 복수의 보조 방열핀이 형성된 보조 방열 플레이트에 결합되는 전원공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 광 반도체 조명장치는,
   상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하며,
   상기 보조 방열 플레이트는 상기 하우징의 내측면 중 복수의 면과 대면되게 상호 연결되는 복수의 방열 플레이트에 대하여 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 광 반도체 조명장치는,
   상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 전원공급장치는 상기 내부 공간의 중심 또는 상기 히트싱크의 개방된 일측면 외부에 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 광 반도체 조명장치는,
   상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하며,
   상기 전원공급장치는 상기 하우징의 내측면과 상기 히트싱크의 외측면 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 광 반도체 조명장치는,
   상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하며,
   상기 전원공급장치는 적어도 하나 이상의 면으로 이루어진 상기 히트싱크의 내측면이 형성하는 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 광 반도체 조명장치는,
   상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징을 더 포함하며,
   상기 전원공급장치는 상기 하우징의 내측면과 상기 히트싱크의 외측면 사이의 공간에 배치되거나, 적어도 하나 이상의 면으로 이루어진 일측면을 형성한 상기 히트싱크의 내측면이 형성하는 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 광 반도체 조명장치는,
   상기 히트싱크의 외면을 감싸는 하우징과,
   상기 하우징의 내부 중심을 향하거나 상기 하우징의 외부를 향하는 방열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 광 반도체 조명장치는,
   상기 보조 방열 플레이트의 양단부에 마련된 걸림 돌편과,
   내부에 상기 히트싱크가 장착되는 외통의 상, 하 길이 방향을 따라 형성된 돌턱과,
   상기 돌턱의 상, 하 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 걸림 돌편이 슬라이딩 결합되는 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
   

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