KR101580789B1 - 조명기기 - Google Patents

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엘지전자 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 조명기기는 복수개의 점광원을 포함하는 광원부, 상기 광원부에 구동전원을 공급하는 전원유닛, 일면에 상기 광원부가 위치되고, 상기 일면에서 상기 일면과 마주보는 타면으로 관통되어 형성되는 메인 에어홀을 포함하는 메인몸체, 상기 메인 에어홀과 연통되는 보조 에어홀을 가지고, 상기 메인몸체의 일면 상에 위치되는 보조몸체, 상기 메인몸체의 타면에서 연장되는 다수개의 방열핀 및 서로 인접한 상기 방열핀들 사이의 공간으로 외부공기의 유동을 안내하는 공기 안내부를 포함하고, 상기 다수 개의 방열핀은 상기 메인 에어홀을 감싸게 배치되어 적어도 상기 전원유닛의 일부를 수용하며, 상기 복수개의 점광원은 상기 메인몸체의 일면에서 상기 메인 에어홀을 감싸게 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

조명기기{LIGHTING DEVICE}
실시예는 조명기기에 관한 것이다.
일반적으로 실내 또는 실외의 조명등으로 전구나 형광등이 많이 사용된다. 이러한 전구 또는 형광등의 경우 수명이 짧아 자주 교환되어야 하는 문제가 있다. 또한, 종래의 형광등은 그 사용시간이 지남에 따라 열화가 발생하여 조도가 점차 떨어지는 현상이 과도하게 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 우수한 제어성, 빠른 응답속도, 높은 전기광 변환효율, 긴 수영, 적은 소비전력 및 높은 휘도의 특성 및 감성 조명을 구현할 수 있는 발광 다이오드(LED ; Light Emitting Diode)를 채용하는 여러 가지 형태의 조명 모듈이 개발되고 있다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이미 발광 다이오드는 실내 외에서 사용되는 각종 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
발광 다이오드가 사용되는 조명기기는 발광 다이오드에서 발생되는 열을 효과적으로 방열해야 발광 다이오드의 수명과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 일반적인 조명기기는 단순히 발광 다이오드에 히트싱크를 연결하는 구조를 가지고 있어서, 발광 다이오드가 열에 의해 수명이 단축될 수 있는 문제를 가진다.
실시예에 따른 조명기기는 열을 효과적으로 배출하고, 광의 집중성을 완화하는 것을 목적으로 한다.
실시예에 따른 조명기기는 복수개의 점광원을 포함하는 광원부, 상기 광원부에 구동전원을 공급하는 전원유닛, 일면에 상기 광원부가 위치되고, 상기 일면에서 상기 일면과 마주보는 타면으로 관통되어 형성되는 메인 에어홀을 포함하는 메인몸체, 상기 메인 에어홀과 연통되는 보조 에어홀을 가지고, 상기 메인몸체의 일면 상에 위치되는 보조몸체, 상기 메인몸체의 타면에서 연장되는 다수개의 방열핀 및 서로 인접한 상기 방열핀들 사이의 공간으로 외부공기의 유동을 안내하는 공기 안내부를 포함하고, 상기 다수 개의 방열핀은 상기 메인 에어홀을 감싸게 배치되어 적어도 상기 전원유닛의 일부를 수용하며, 상기 복수개의 점광원은 상기 메인몸체의 일면에서 상기 메인 에어홀을 감싸게 배치되는 것을 특징으로 한다.
실시예는 공기의 굴뚝효과를 이용하여서, 광원부와 전원유닛에서 발생되는 열을 효과적을 발산하는 효과를 가진다.
또한, 실시예는 광원부와 보조 몸체 및 리플렉터가 열적으로 접촉되고, 광원부와 메인 몸체가 열적으로 접촉되게 구성되어서 효과적인 방열이 가능한 이점이 존재한다.
또한, 실시예는 메인 몸체에 다수의 공기유동경로를 형성하여서 외기와 메인 몸체 사이의 열 교환량을 극대화하는 이점이 존재한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명기기를 도시한 결합 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 조명기기의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 조명기기의 단면 사시도이다.
도 4는 도 1에 따른 조명기기의 단면도이다.
도 5는 실시예에 따른 메인 몸체의 단면사시도이다.
도 6은 실시예의 조명기기의 작동 중에 공기의 흐름을 도시한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 실시예의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 실시예를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명기기를 도시한 결합 사시도, 도 2는 도 1에 따른 조명기기의 분해 사시도, 도 3은 도 1에 따른 조명기기의 단면 사시도, 도 4는 도 1에 따른 조명기기의 단면도, 도 5는 실시예에 따른 메인몸체의 단면사시도이다.
본 실시예의 조명기기(100)는 복수개의 점광원(117)을 포함하는 광원부(110), 광원부(110)에 구동전원을 공급하는 전원유닛, 일면(181)에 광원부(110)가 위치되고, 일면(181)에서 일면(181)과 마주보는 타면(183)으로 관통되어 형성되는 메인 에어홀(189)을 포함하는 메인 몸체(180), 메인 에어홀(189)과 연통되는 보조 에어홀(193)을 가지고, 메인 몸체(180)의 일면(181) 상에 위치되는 보조몸체(190) 및 메인 몸체(180)의 타면에 위치되는 다수개의 방열핀(210)과, 인접한 방열핀(210)들 사이의 공간으로 외부공기의 유동을 안내하는 공기 안내부(220)를 포함한다.
또한, 본 실시예의 조명기기(100)는 차단 커버(160), 광학커버(130)를 더 포함할 수 있다.
광원부(110)는 광을 발생시킨다. 이 때 광원부(110)는 적어도 다수 개의 점광원(117)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 광원부(110)는 점광원(117)과 점광원(117)을 지지하고 점광원(117)에 전원을 공급하는 베이스 기판(115)을 포함한다.
베이스 기판(115)은 광원부(110)의 구동을 제어하고, 전원을 공급한다. 여기서, 베이스 기판(115)은 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등일 수 있다.
점광원(117)들은 베이스 기판(115)에 실장된다.
예를 들면, 점광원(117)은 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 점광원(117)들은 베이스 기판(115)에서 인가되는 전력에 따라 광을 발생시킨다.
복수개의 점광원(117)은 메인 몸체(180)의 일면(181)에서 메인 에어홀(189)을 감싸게 배치될 수 있다.
구체적으로, 메인 몸체(180)의 일면(181)은 광축(Ax)과 수직되게 형성되고, 복수 개의 점광원(117)은 일정한 피치를 가지고, 메인 몸체(180)의 일면(181)에서 메인 에어홀(189)을 감싸게 배치될 수 있다. 점광원(117)이 메인 에어홀(189)을 감싸게 배치되면, 메인 에어홀(189)을 통해 유동되는 공기에 의해 점광원(117)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있다.
이 때, 베이스 기판(115)의 형상은 메인 몸체(180)의 일면(181)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 내부에 메인 에어홀(189)에 대응되는 홀(119)을 가지고, 광축(Ax)에 수직인 면에서 원형으로 형성될 수 있다.
베이스 기판(115)과 메인 몸체(180)의 일면(181) 사이에는 차단 커버(160)가 위치될 수 있다. 차단 커버(160)는 도전성 재질인 메인 몸체(180)와 베이스 기판(115)을 절연하고, 베이스 기판(115)과 메인 몸체(180) 사이의 결합력을 향상시킨다.
차단 커버(160)는 광원부(110)와 메인 몸체(180) 사이의 전기적 쇼트를 방지할 수 있다. 여기서, 차단 커버(160)는 절연성 및 내구성이 뛰어난 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 차단 커버(160)는 수지 재질로 형성될 수 있다.
그리고 차단 커버(160)에는 적어도 하나의 관통 홀(169)이 형성될 수 있다. 관통 홀(169)은 메인 에어홀(189)과 대응되게 동일한 축 상에 배치된다. 여기서, 관통 홀(169)은 베이스 기판(115)과 전원유닛을 연결하는 케이블 등이 통과하는 공간이다.
전원유닛(140,150)은 조명기기(100)의 전반적인 동작을 제어하고, 구동전원을 공급한다.
예를 들면, 전원유닛은 구동전원을 생성하고, 제어신호를 생성하고 출력하는 전원부(140)와 전원부(140)가 수용되는 하우징(150)을 포함할 수 있다.
전원부(140)는 광원부(110)에 공급되는 구동전원과, 제어신호를 생성한다. 전원부(140)는 메인 기판과 다수 개의 부품들을 포함할 수 있다. 메인 기판은 인쇄회로기판일 수 있다. 부품들은 메인 기판에 실장되어, 메인 기판에 전기적으로 연결된다.
이러한 부품들은 변환부 및 조명 구동부를 포함한다. 변환부는 메인 기판을 통해 외부 전원에 연결된다. 그리고 변환부는 외부 전원의 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 조명 구동부는 광원부(110)의 구동을 제어한다.
또한, 전원부(140)는 전원 공급 장치(Power Supply Unit; PSU)일 수 있다. 이 때 전원부(140)는 통신 모듈에서 수신되는 무선 제어 신호에 따라, 광원부(110)을 제어할 수 있다.
하우징(150)은 전원부(140)를 수용한다. 이러한 하우징(150)에 수용 홀(159)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 하우징(150)은 수용 홀(159)을 통해 전원부(140)를 수용한다. 이 때, 하우징(150)은 원통 형상으로 형성될 수 있다.
예를 들면, 하우징(150)은 내부에 수용 홀(159)이 형성되는 버텀바디(151)와 수용 홀(159)을 커버하고, 버텀바디(151)와 결합되는 탑바디(152)를 포함할 수 있다.
버텀바디(151)는 원통 형상으로 형상되고, 버텀바디(151)의 외면에는 방열핀(210)의 결합부(213)가 체결되는 체결부(155)가 형성될 수 있다.
버텀바디(151)는 방열핀(210)들로 둘러싸인 공간(V)으로 삽입되는 형상과 크기를 가지는 것이 바람직하다.
탑바디(152)는 수용 홀(159)을 커버하여서, 버텀바디(151)의 내부에 위치되는 전원부(140)를 절연한다. 탑바디(152)에는 전원부(140)와 광원부(110)를 전기적으로 연결하는 급전단자(145)가 더 형성될 수 있다.
여기서, 하우징(150)은 절연성 및 내구성이 뛰어난 재질로 형성될 수 있다. 또한, 하우징(150)은 수지 재질로 형성될 수 있다.
그리고 하우징(150)은 연결 단자(153)를 포함한다. 이 때 하우징(150)은 연결 단자(153)를 통해 외부 전원에 체결된다.
여기서, 연결 단자(153)는 소켓 방식으로 외부 전원에 체결될 수 있다. 또한 연결 단자(153)는 외부 전원에 접속할 수 있다. 즉 연결 단자(153)는 외부 전원에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 연결 단자(153)는 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
하우징(150)은 내부에 전원부(140)를 수용한 상태에서, 다수 개의 방열핀(210)이 메인 에어홀(189)을 감싸게 배치되어서 형성되는 공간(V)에 수용된다.
구체적으로, 내부에 전원부(140)를 가지는 하우징(150)은 메인 몸체(180)의 타면(183) 방향에 위치되고, 광원부(110)는 하우징(150)과 대향되게 메인 몸체(180)의 일면(181)에 위치되어서, 전원부(140)에서 발생되는 열과, 광원부(110)에서 발생되는 열이 분산되도록 한다.
더욱 구체적으로, 하우징(150)의 탑바디(152)가 메인 몸체(180)의 타면(183)에 인접하게 삽입되고, 버텀바디(151)의 측면은 다수 개의 방열핀(210)이 메인 에어홀(189)을 감싸게 배치되어서 형성되는 공간(V)으로 삽입되게 된다. 여기서, 방열핀(210)의 일부는 버텀바디(151)와 이격되고, 방열핀(210)의 다른 일부는 버텀바디(151)와 결합될 수 있다.
또한, 메인 몸체(180)에는 하우징(150)과 메인 몸체(180)의 타면(183)을 이격시키는 스페이서(188)가 형성될 수 있다.
스페이서(188)는 하우징(150)과 메인 몸체(180)의 타면(183)을 이격시키고, 하우징(150)의 위치를 고정한다.
스페이서(188)는 메인 몸체(180)의 타면(183)에서 아래 방향으로 돌출되어 형성되고, 다수 개가 형성될 수도 있다.
하우징(150)이 스페이서(188)에 의해 메인 몸체(180)의 타면(183)에서 이격되면, 하우징(150)의 내부에 전원부(140)에서 생성되는 열이 직접 메인 몸체(180)로 전달되지 않고, 메인 에어홀(189), 보조 에어홀(193) 및 방열핀(210)들로 둘러 싸인 수용공간(V) 내의 공기의 유동에 의해 별도로 냉각되게 된다. 그리고, 광원부(110)는 메인 몸체(180)의 일면(181)에 직접 접촉되어서 1차적으로 메인 몸체(180)로 열을 전달하게 된다. 따라서, 전원부(140)에서 발생되는 열과, 광원부(110)에서 발생되는 열이 집중되지 않고 분산되므로, 광원부(110) 및 메인 몸체(180)에 열이 집중되는 것이 방지된다.
하우징(150)의 적어도 일부 영역은 메인 에어홀(189)과 중첩되게 위치될 수 있다. 즉, 하우징(150)은 메인 에어홀(189)과 동일 축(광축(Ax)) 상에 위치된다. 따라서, 후술하는 굴뚝효과에 의해 메인 에어홀(189)로 유동되는 외부의 공기에 의해 전원유닛의 열이 외부로 발산되게 된다.
메인 몸체(180)는 광원부(110)를 지지하고, 광원부(110)에서 발생되는 열을 외부로 발산한다. 또한, 메인 몸체(180)는 방열핀(210)과 함께 전원유닛이 수용되는 공간(V)을 형성하게 된다.
예를 들면, 메인 몸체(180)는 적어도 광원부(110)가 지지되는 일면(181)과 일면(181)과 마주보게 위치되고, 방열핀(210)이 위치되는 타면(183)과, 메인 에어홀(189)을 포함할 수 있다.
메인 몸체(180)의 일면(181)에는 광원부(110)가 위치된다. 구체적으로, 일면(181)에는 베이스 기판(115)의 하부가 배치된다.
일면(181)은 메인 몸체(180)의 상부에 형성된 평평한 면일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 일면(181)은 배광각에 따라 아래 또는 위로 볼록한 형상을 가질 수도 있다.
일면(181)의 상부에는 광원부(110)와 차단커버(160)가 장착된다. 이러한 일면(181)는 광원부(110)와 접촉된다. 이때, 일면(181)는 광원부(110)에서 발생되는 열을 방열핀(210)으로 전달한다.
메인 몸체(180)의 타면(183)은 메인 몸체(180)의 일면(181)과 대응되는 형상을 가지고, 메인 몸체(180)의 일면(181)과 마주보게 위치된다. 메인 몸체(180)의 타면(183)은 방열핀(210)과, 전원유닛이 위치되는 공간을 제공하게 된다.
메인 에어홀(189)은 외부의 공기가 유동되는 공간으로, 메인 몸체(180)의 열을 공기의 유동을 통해 외부로 전달한다.
메인 에어홀(189)은 메인 몸체(180)의 일면(181)에서 메인 몸체(180)의 타면(183) 방향으로 관통되어서, 메인 몸체(180)의 외부와 내부를 연통하게 된다.
구체적으로, 메인 에어홀(189)은 메인 몸체(180)의 중심부에 위치되어서, 메인 에어홀(189)을 감싸게 배치되는 점광원(117)의 열을 균일하게 발산할 수 있다.
또한, 메인 몸체(180)는 일면(181) 보다 돌출된 안착부(182)를 더 포함할 수 있다. 안착부(182)는 일면(181)의 테두리에서 돌출되어서, 광원부(110)가 수용되는 공간을 제공하게 된다.
이러한 일면(181)은 광학커버(130)와 결합된다. 일면(181)의 가장자리 부분에 광학커버(130)가 체결된다. 구체적으로, 일면(181)의 가장자리에는 광학커버(130)와 결합되는 결합홈(184)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 일면(181)은 상부에서 보아 원형으로 형성될 수 있다.
메인 몸체(180)는 열 전동성이 우수하고, 강성이 뛰어날 재질이 사용될 수 있다. 예를 들면, 메인 몸체(180)은 메탈 또는 수지재질을 포함할 수 있다.
메인 몸체(180)에는 메인 몸체(180)의 열을 전달 받아 공기와의 접촉면적을 확대하는 다수의 방열핀(210)이 형성될 수 있다.
방열핀(210)은 공기와의 접촉면적을 확대하여서 방열핀(210)으로 전달된 열을 효과적으로 외부로 발산한다.
다수개의 방열핀(210)은 메인 몸체(180)의 타면(183)에서 하부로 연장되어 형성된다. 다수 개의 방열핀(210)은 메인 에어홀(189)을 감싸게 배치되어 적어도 전원유닛의 일부를 수용하는 수용공간(V)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 다수 개의 방열핀(210)은 메인 몸체(180)의 타면(183)에서 하부(광축(Ax) 후방)으로 연장되고, 광축(Ax)과 수직인 면에서 메인 에어홀(189)을 감싸게 배치되어서, 다수 개의 방열핀(210)과, 메인 몸체(180)가 형성하는 수용공간(V)에 전원유닛이 수용된다.
더욱 구체적으로, 메인 몸체(180)의 타면(183) 방향에 전원유닛이 위치되고, 메인 에어홀(189)은 전원유닛과 동일 축 상에 배치되고, 다수 개의 방열핀(210)은 광축(Ax)과 수직인 면에서 메인 에어홀(189)과 전원유닛을 감싸게 배치된다.
다수 개의 방열핀(210)은 광축(Ax)과 수직인 면에서 보아, 메인 에어홀(189)을 중심으로 방사형으로 배치된다. 특히, 다수 개의 방열핀(210)은 메인 에어홀(189)을 중심으로 대칭되게 배치될 수 있다.
또한, 서로 인접한 방열핀(210)들 사이의 공간(예를 들면, S1, S2)는 메인 에어홀(189)과 연통되어 메인 에어홀(189)로 유동되는 공기가 통과하는 공간을 제공하게 된다.
다수 개의 방열핀(210)은 메인 에어홀(189)을 중심으로 방사형으로 배치되게 되면, 굴뚝효과에 의해 외부의 공기가 방열핀(210)들 사이의 공간을 통해서 메인 에어홀(189)로 유입될 때, 방열핀(210)들의 주위의 공기가 균일하게 유입될 수 있다. 다수 개의 방열핀(210) 들의 일부는 전원유닛에서 이격되고, 다른 일부는 전원유닛에 결합될 수 있다.
광원부(110)가 작동되면, 인접한 방열핀(210)들 사이의 공간(S), 방열핀(210)들로 둘러 쌓인 수용공간(V) 및 메인 에어홀(189)의 굴뚝효과에 의해 광축(Ax)과 평행한 공기의 흐름이 형성되게 된다. 이때, 방열핀(210)들과 전원유닛이 이격되면, 메인 에어홀(189)과 동일한 축에 위치되는 전원유닛과 방열핀(210)들 사이의 공간으로 굴뚝효과에 의해 공기유동이 생기게 되고, 이 공기유동에 의해 전원유닛이 효과적으로 냉각되게 된다.
또한, 다수 개의 방열핀(210) 중 일부가 전원유닛에 결합되면, 방열핀(210)이 전원유닛에서 발생된 열을 접촉에 의해 전달받고, 전원유닛이 방열핀(210)에 고정되는 효과를 가져오게 된다.
예를 들면, 다수 개의 방열핀(210)은 전원유닛과 이격되는 제1방열핀(211)과, 전원유닛과 결합되는 결합부를 가지는 제2방열핀(212)을 포함할 수 있다.
제1방열핀(211)과 제2방열핀(212)은 서로 교대로 배치될 수도 있고, 다수 개의 제1방열핀(211)들 사이에 대칭적으로 3-4개의 제2방열핀(212)이 배치될 수도 있다. 이에 한정하지는 않는다.
결합부(213)는 제2방열핀(212)에 형성되어서, 전원유닛에 결합된다.
구체적으로, 방열핀(210)의 결합부(213)는 하우징(150)의 측면에 결합될 수 있다. 더욱 구체적으로, 결합부(213)는 버텀바디(151))의 외면에 형성된 체결부(155)와 형합될 수 있다.
다수 개의 방열핀(210)들은 하우징(150)의 측면 중 상부영역을 감싸게 배치될 수 있다. 다수 개의 방열핀(210)들은 하우징(150)의 측면 중 상부영역을 감싸게 배치되면, 제조비용을 절감할 수 있고, 방열핀(210)이 없더라도 방열핀(210)과 메인 에어홀(189)의 굴뚝효과로 생기는 공기 대류에 의해 전원유닛의 열을 충분이 냉각할 수 있게 된다.
따라서, 다수 개의 방열핀(210)은 전원유닛이 수용되는 공간을 제공하고, 굴뚝효과에 의해서 메인 에어홀(189)로 유동되는 공기를 안내한다. 또한, 다수 개의 방열핀(210)은 메인 몸체(180)에 접촉되어 메인 몸체(180)에서 발생된 열을 전달받아 외부로 발산하고, 메인 에어홀(189)과 함께 굴뚝효과에 기여하여, 공기 유동력을 제공하게 된다. 또한, 다수 개의 방열핀(210)은 전원유닛과 직접 접촉되어 전원유닛의 열을 전달받고, 일부 방열핀(210)은 전원유닛과 이격되어 전원유닛이 공기와 접촉할 수 있도록 한다.
또한, 방열핀(210)의 적어도 일부 영역은 메인 몸체(180)의 테두리 보다 외측에 위치될 수 있다. 구체적으로, 방열핀(210)의 폭은 광축(Ax)의 전방에서 후방으로 진행할 수록 커지다가 다시 작아지는 형상을 가질 수 있다.
실시예는 서로 인접한 방열핀(210)들 사이의 공간(S)에서 굴뚝효과를 향상시키고, 공기 유동을 촉진하는 공기 안내부(220)를 더 포함할 수 있다.
공기 안내부(220)는 서로 인접한 방열핀(210)들 사이의 공간(S)으로 외부공기의 유동을 안내한다.
공기 안내부(220)는 적어도 서로 인접한 2개 이상의 방열핀(210)들 사이를 연결하여서, 광축(Ax)과 수직인 면에서 공기 안내부(220)와 인접한 2개의 방열핀(210) 들로 둘러싸인 공간(S)을 형성할 수 있다.
공기 안내부(220)는 방열핀(210)들로부터 열을 전달받아 공기 안내부(220)와 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)의 공기를 가열하여서, 공기 안내부(220)와 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)과 외부 사이에 공기가 유동되게 한다.
또한, 공기 안내부(220)는 방열핀(210)의 위치를 고정하게 된다.
구체적으로, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 공기 안내부(220)는 광축(Ax)과 수직인 면에서 메인몸체의 테두리 보다 외측에 위치되고, 메인 에어홀(189)을 감싸게 배치될 수 있다.
따라서, 이러한 공기 안내부(220)의 배치는 공기 안내부(220)와 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)의 일방(S1)에서 외부의 공기가 유입되어 타방(S2)으로 유출되는 공기 유동을 형성하게 된다. 구체적으로, 공기 안내부(220)는 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)의 양단에 오프닝(S1,S2)이 형성되도록 배치될 수 있다.
외부의 공기는 어느 하나의 오프닝(S1)으로 유입되어 공기 안내부(220)와 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)에서 가열되고, 다른 하나의 오프닝(S2)으로 유출되게 된다.
다시 설명하면, 방열핀(210)들로 둘러싸인 공간(V)과, 메인 몸체(180)의 타면(183)에서 메인 에어홀(189)로 유입되는 공기와, 공기 안내부(220)와 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)의 일방(S1)에서 외부의 공기가 유입되어 타방(S2)으로 유출되는 공기 유동에 의해 메인 몸체(180)의 열이 외부로 발산되게 된다.
특히, 공기 안내부(220)는 광축(Ax)과 수직인 면에서 메인 몸체(180)의 테두리 보다 외측에 위치되면, 공기 안내부(220)와 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)이 메인 몸체(180)의 테두리 보다 외측에 위치되게 된다.
공기 안내부(220)와 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)이 메인 몸체(180)의 테두리 보다 외측에 위치되게 되면, 공기 안내부(220)와 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)의 일방(S1)에서 타방(S2)으로 흐르는 공기가 메인 몸체(180)에 방해를 받지 않게 되고, 메인 몸체(180)의 테두리를 냉각할 수 있다.
이러한 방열핀(210)은 열 전도성이 우수한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, Au. Ag, Cu 등의 금속물질일 수 있다.
보조몸체(190)는 메인 에어홀(189)과 연통되는 보조 에어홀(193)을 가져서, 메인 에어홀(189)과 함께, 굴뚝효과를 증대시키는 역할을 한다.
보조몸체(190)는 광축(Ax) 상에서 원통 형상을 가질 수 있다. 특히, 점광원(117)에서 생성되는 광을 조명기기(100)의 축 방향으로 인도하기 위해서, 보조몸체(190)는 광축(Ax) 후방에서 광축(Ax) 전방으로 진행될 수록 직경이 확장될 수 있다.
예를 들면, 보조몸체(190)는 내부에 보조 에어홀(193)을 형성하는 주판(191)과, 보조 에어홀(193)을 다수의 구역으로 구획하는 구획벽(195)을 포함할 수 있다.
주판(191)은 내부에 보조 에어홀(193)을 형성하게 된다. 보조 에어홀(193)은 메인 에어홀(189)과 연통되어서, 광원부(110)에서 생성된 열을 전달 받아 메인 에어홀(189)로 유동되는 공기를 증가시킨다.
보조몸체(190)는 메인 몸체(180)의 일면(181) 상에 위치된다. 구체적으로, 주판(191)의 하단부는 메인 몸체(180)의 일면(181)에 접촉되거나, 광원부(110)의 베이스 기판(115)과 접촉되어 광원부(110)에서 발생되는 열을 전달 받을 수 있다.
구획벽(195)은 보조 에어홀(193)을 다수의 구역으로 구획하도록, 주판(191)의 내부에 위치된다. 또한, 구획벽(195)은 보조몸체(190)의 표면적을 증대시켜서, 보조 에어홀(193) 내부의 공기와 열전달을 향상시키게 된다.
보조 에어홀(193)은 메인 에어홀(189)과 대응되게 위치된다. 따라서, 보조 에어홀(193)은 메인 에어홀(189)과 연통되게 된다.
이때, 복수개의 점광원(117)은 보조몸체(190)의 외측에서 보조몸체(190)의 외면을 감싸게 배치될 수 있다. 구체적으로, 광축(Ax)과 수직인 면에서 보아, 복수개의 점광원(117)은 보조몸체(190)의 주판(191)의 외측에서, 주판(191)을 감싸게 배치될 수 있다. 따라서, 점광원(117)에서 발생된 열이 주판(191)의 외부의 공기를 통해 주판(191)으로 전달되게 되고, 이 전달된 열은 주판(191) 내부의 보조 에어홀(193)의 공기가 유동되는 부력을 제공하게 된다.
또한, 보조몸체(190)의 적어도 일부 영역은 점광원(117)과 수직(광축(Ax)과 평행한 방향)적으로 중첩될 수 있다. 구체적으로, 주판(191)의 하부는 메인 에어홀(189)에 대응되는 폭을 가지고, 주판(191)의 상부는 주판(191)의 하부보다 큰 폭을 가지고, 점광원(117)은 적어도 주판(191)의 상부와 수직적으로 중첩될 수 있다. 여기서, 주판(191)의 폭은 보조 에어홀(193)을 형성하는 주판(191)의 직경을 의미할 것이다.
따라서, 점광원(117)에서 생성된 열로, 주판(191)의 외부에 존재하는 공기가 대류에 의해 가열될 수 있고, 주판(191)의 외부에 존재하는 공기에 의해 주판(191)이 쉽게 열전달 받을 수 있다. 즉, 주판(191)은 광축(Ax)의 전방으로 진행할수록 외측으로 기울어진 경사를 가진다.
보조몸체(190)의 외면에는 광원부(110)에서 생성되는 광을 반사시키는 리플렉터(120)가 더 포함된다.
리플렉터(120)는 광을 반사시키는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 반사성능이 우수한 금속물질을 포함할 수 있다. 리플렉터(120)는 Al, Ag 및 이들의 합금을 포함할 수 있다.
구체적으로, 리플렉터(120)는 보조몸체(190)의 주판(191)의 외면에 위치될 수 있다. 특히, 주판(191)이 광축(Ax)의 전방으로 진행할수록 외측으로 기울어진 경사를 가지는 경우, 리플렉터(120)는 주판(191)의 경사와 대응되는 경사를 가져서, 메인 몸체(180)의 일면(181)에 위치된 점광원(117)에서 생성된 광을 조명기기(100)의 측방으로 반사시키게 된다.
또한, 리플렉터(120)는 열전달이 우수한 물질을 포함할 수 있다. 이 때, 리플렉터(120)의 적어도 일부는 광원부(110)와 열적으로 접촉될 수 있다. 구체적으로, 리플렉터(120)는 점광원(117)을 제외환 베이스 기판(115)의 상면과 접촉되는 제1리플렉터(122)와, 보조몸체(190)의 주판(191)의 외면에 위치되는 제2리플렉터(121)를 포함할 수 있다.
리플렉터(120)가 주판(191) 및 광원부(110)와 접촉되면, 광원부(110)에서 발생되는 열이 리플렉터(120)를 통해 주판(191)으로 효과적을 전달되게 된다.
광학커버(130)는 점광원(117)에서 생성된 광과, 리플렉터(120)에서 반사된 광에 광학적 변화를 가한다.
예를 들면, 광학커버(130)는 점광원(117)에서 생성된 광의 파장을 변환하고, 확산한다. 이를 위해, 광학커버(130)에는 광의 파장을 변환하는 다수의 형광체가 포함될 수 있다. 또한, 광학커버(130)에는 광을 산란시키는 다수의 산란체가 포함될 수 있다.
광학커버(130)의 형상은 제한이 없지만, 보조몸체(190)의 외면과, 메인 몸체(180)의 일면(181)에 결합되어 광원부(110)가 수용되는 공간을 형성하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 광학커버(130)의 일단은 보조몸체(190)의 주판(191)의 상단에 결합하고, 광학커버(130)의 타단은 메인 몸체(180)의 일면(181)의 테두리에 결합된다.
즉, 광원부(110)는 메인 몸체(180)의 일면(181), 보조몸체(190)의 주판(191)의 외면 및 광학커버(130)에 의해 형성되는 닫힌 공간의 내부에 위치되게 된다.
여기서, 광학커버(130)는 글라스(glass), 플라스틱(plastic), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
또는, 광학커버(130)는 내광성, 내열성, 충격 강도 특성이 뛰어난 폴리카보네이트(polycarbonate)로 형성될 수도 있다.
도 6은 실시예의 조명기기의 작동 중에 공기의 흐름을 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 먼저, 광원부(110)에 전원이 공급되어서 점광원(117)에서 광이 생성되게 되면, 광원부(110)와 전원유닛에 열이 발생되게 된다.
광원부(110)에서 발생된 열은 직접 접촉된 메인 몸체(180)의 일면(181)으로 전달되고, 메인 몸체(180)로 전달된 열은 방열핀(210)으로 전달되게 된다.
또한, 광원부(110)에서 발생된 열은, 광학커버(130) 내의 공기의 열전달과, 리플렉터(120)와의 접촉으로 보조몸체(190)로 전달되게 된다.
메인 몸체(180), 보조몸체(190) 및 방열핀(210)으로 전달된 열은 외부의 공기와 열교환하게 된다.
또한, 메인 몸체(180), 보조몸체(190) 및 방열핀(210)으로 전달된 열은 메인 몸체(180)에 형성된 메인 에어홀(189), 보조몸체(190)에 형성된 보조 에어홀(193) 및 방열핀(210) 들로 둘러싸인 수용공간(V) 내의 공기를 가열하게 된다.
메인 에어홀(189), 보조 에어홀(193) 및 방열핀(210)들로 둘러 싸인 수용공간(V) 내의 공기는 부력을 받아 상부로 이동하게 되어 공기 유동이 발생되게 된다.(굴뚝 효과) 따라서, 이러한 열전달은, 방열핀(210)들로 둘러 싸인 수용공간(V), 메인 에어홀(189) 및 보조 에어홀(193)을 따라 진행하는 제1공기유동(A)을 형성하게 된다.
제1공기유동(A)은 굴뚝효과에 의해 공기의 유속을 증가시키므로, 단위시간당 열교환량이 증대되고, 열교환 효율이 향상되게 된다. 특히, 방열핀(210)들로 둘러 싸인 수용공간(V)에 전원유닛이 위치되면, 제1공기유동(A)에 의해 광원부(110)에서 발생되는 열과, 전원유닛에서 발생되는 열을 효과적을 방열할 수 있다.
또한, 방열핀(210)으로 열이 전달되면, 공기 안내부(220)와 2개의 방열핀(210)으로 정의되는 공간(S)의 일방(S1)에서 외부의 공기가 유입되어 타방(S2)으로 유출되는 제2공기유동(B)을 형성하게 된다. 제2공기유동(B)은 제1공기유동(A)과 함께 메인 몸체(180)를 방열하게 된다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 조명기기
180: 메인 몸체
110: 광원부
190: 보조 몸체

Claims (17)

  1. 복수개의 점광원을 포함하는 광원부;
    상기 광원부에 구동전원을 공급하는 전원유닛;
    일면에 상기 광원부가 위치되고, 상기 일면에서 상기 일면과 마주보는 타면으로 관통되어 형성되는 메인 에어홀을 포함하는 메인몸체;
    상기 메인 에어홀과 연통되는 보조 에어홀을 가지고, 상기 메인몸체의 일면 상에 위치되는 보조몸체;
    상기 메인몸체의 타면에서 연장되는 다수개의 방열핀; 및
    서로 인접한 상기 방열핀들 사이의 공간으로 외부공기의 유동을 안내하는 공기 안내부를 포함하고,
    상기 다수 개의 방열핀은 상기 메인 에어홀을 감싸게 배치되어 적어도 상기 전원유닛의 일부를 수용하며,
    상기 복수개의 점광원은 상기 메인몸체의 일면에서 상기 메인 에어홀을 감싸게 배치되고,
    상기 다수 개의 방열핀은 상기 메인 에어홀을 중심으로 방사형으로 배치되고, 상기 다수 개의 방열핀들 사이의 공간과 상기 메인 에어홀이 연통되며,
    상기 다수 개의 방열핀은
    상기 전원유닛과 이격되는 제1방열핀과,
    상기 전원유닛과 결합되는 결합부를 가지는 제2방열핀을 포함하는 조명기기.
  2. 제1항에 있어서,
    복수개의 점광원은 상기 보조몸체의 외측에서 상기 보조몸체의 외면을 감싸게 배치되는 조명기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보조몸체의 외면에는 상기 광원부에서 생성되는 광을 반사시키는 리플렉터가 더 포함되는 조명기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 점광원에서 생성된 광과, 상기 리플렉터에서 반사된 광에 광학적 변화를 가하는 광학커버를 더 포함하는 조명기기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광학커버는 상기 보조몸체의 외면과, 상기 메인몸체의 일면에 결합되어 상기 광원부가 수용되는 공간을 형성하는 조명기기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공기 안내부는 상기 다수개의 방열핀들 사이를 연결하고, 상기 메인몸체의 테두리 보다 외측에 위치되는 조명기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공기 안내부는 상기 메인 에어홀을 감싸게 배치되는 조명기기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 방열핀의 적어도 일부 영역은 상기 메인몸체의 테두리 보다 외측에 위치되는 조명기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 방열핀과 상기 공기 안내부에 의해 정의되는 공간의 일방에서 외부의 공기가 유입되어 타방으로 유출되는 조명기기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전원유닛은
    상기 광원부에 구동전원 및 제어신호를 출력하는 전원부와,
    상기 전원부가 내부에 수용되고, 일측에 외부전원과 체결되는 연결단자를 가지는 하우징을 포함하는 조명기기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하우징은 적어도 일부 영역이 상기 메인 에어홀 및 보조 에어홀과 중첩되는 조명기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방열핀의 결합부는 상기 하우징의 측면에 결합되는 조명기기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 방열핀들은 상기 하우징의 측면 중 상부영역을 감싸게 배치되는 조명기기.
  16. 제5항에 있어서,
    상기 리플렉터의 적어도 일부는 상기 광원부와 열적으로 접촉되는 조명기기.
  17. 제5항에 있어서,
    상기 보조몸체의 적어도 일부 영역은 상기 점광원과 수직적으로 중첩되는 조명기기.



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