KR101656947B1 - 발광소자 조명장치 - Google Patents

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Abstract

발광소자 조명장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 발광소자 조명장치는: 복수의 발광소자가 실장되는 조명부; 조명부에 접촉되고, 조명부에서 발생되는 열이 전도되도록 열전도성 재질로 형성되는 방열몸체; 및 방열몸체의 둘레에 배치되고, 일부분이 외부에 노출되게 설치되어, 방열몸체에 전도되는 열을 외부에 방출하는 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

발광소자 조명장치{LUMINOUS ELEMENT ILLUMINATION APPARATUS}
본 발명은 발광소자 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열 성능을 향상시킬 수 있는 발광소자 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명장치는 실내에 설치되어 실내에 조명광을 조사한다. 조명장치에는 발광소자를 이용한 조명장치가 있다. 발광소자 조명장치는 실내의 천정에 설치될 수 있다. 발광소자에 전원이 공급됨에 따라 발광소자가 발열한다. 발광소자는 발광다이오드와 같은 반도체 소자이므로, 발광소자에서 광이 조사될 때에 많은 양의 열이 발생된다. 발광소자 조명장치에는 발광소자에서 발생되는 열을 방출하기 위해 방열팬이 설치된다.
종래에는 발광소자 조명장치에서 열을 방출시키기 위해 발광소자 조명장치에 방열팬이 설치되므로, 발광소자 조명장치의 크기와 소비 전력이 증가될 수 있다. 또한, 발광소자 조명장치가 건물의 천정에 설치되는 경우, 방열팬에 의해 발광소자 조명장치의 높이가 증가하여 건물의 천정에 매립되기 어려운 경우가 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0116559호(2011. 10. 26 공개, 발명의 명칭: 엘이디 조명등)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 방열 성능을 향상시킬 수 있는 발광소자 조명장치를 제공하는 것이다
본 발명에 따른 발광소자 조명장치는: 복수의 발광소자가 실장되는 조명부; 상기 조명부에 접촉되고, 상기 조명부에서 발생되는 열이 전도되도록 열전도성 재질로 형성되는 방열몸체; 및 상기 방열몸체의 둘레에 배치되고, 일부분이 외부에 노출되게 설치되어, 상기 방열몸체에 전도되는 열을 외부에 방출하는 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방열몸체는, 상기 조명부에서 상기 발광소자가 실장되는 반대측에 접촉되는 방열판부; 상기 방열판부의 둘레부에서 방사상으로 연장되는 방열리브; 및 상기 방열판부의 둘레부와 이격되게 배치되고, 상기 방열리브에 연결되고, 상기 히트 파이프가 설치되는 방열링부를 포함할 수 있다.
상기 히트 파이프는 상기 방열링부의 원주방향을 따라 배치되도록 환형으로 형성될 수 있다.
상기 히트 파이프의 내측은 상기 방열링부에 매립되고, 상기 히트 파이프의 외측은 외부에 노출되게 설치될 수 있다.
상기 히트 파이프는 상기 방열링부의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되는 복수의 히트 파이프 유닛을 포함할 수 있다.
상기 히트 파이프 유닛은 상기 방열리브에 대응되게 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 히트 파이프가 방열몸체의 둘레에 배치되므로, 방열몸체의 열이 사방으로 방열될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 방열판부의 둘레부에 방열 리브가 방사상으로 연장되고, 방열리브의 단부에 방열판부의 둘레부와 이격되도록 방열링부가 연결되므로, 방열링부의 열이 방열리브를 통해 방열판부로 역류하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복수의 히트 파이프 유닛이 방열링부의 원주방향을 따라 배치되므로, 방열몸체의 열이 방열몸체의 사방으로 방열될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 히트 파이프 유닛이 방열리브에 대응되므로, 방열리브와 히트 파이프 사이의 거리를 최소화하여 방열리브의 열이 히트 파이프에 보다 신속하게 전달될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 조명장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 조명장치를 도시한 배면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 조명장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 조명장치를 도시한 배면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 발광소자 조명장치의 실시예들을 설명한다. 발광소자 조명장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 조명장치에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 조명장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 조명장치를 도시한 배면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 조명장치(100)는 조명부(110), 방열몸체(120) 및 히트 파이프(130)를 포함한다.
조명부(110)는 회로배선(미도시)이 형성되는 배선기판(111)과, 배선기판(111)에 실장되는 복수의 발광소자(113)를 포함한다. 발광소자(113)는 전기를 광으로 변환하는 발광 다이오드이다. 발광소자(113)는 배선기판(111)에 동심원을 이루도록 실장된다. 배선기판(111)은 원판 형태로 형성된다. 배선기판(111)이 원판 형태로 형성되고, 발광소자(113)가 동심원을 이루도록 실장되므로, 조명부(110)의 광이 사방으로 고르게 조사될 수 있다. 배선기판(111)의 발광소자(113) 설치면에는 광을 반사시키도록 반사판(미도시)이 설치될 수 있다.
방열몸체(120)는 조명부(110)에 접촉되고, 복수의 조명부(110)에서 발생되는 열이 전도되도록 열전도성 재질로 형성된다. 예를 들면, 방열몸체(120)는 열전도성이 우수한 알루미늄재질을 포함한다. 방열몸체(120)가 조명부(110)에 접촉되고, 열전도성 재질로 형성되므로, 회로배선과 발광소자(113)에서 발생되는 열이 방열몸체(120)로 신속하게 전도된다. 따라서, 발광소자(113)가 열화되는 것을 억제할 수 있다.
방열몸체(120)는 방열판부(121), 방열리브(123) 및 방열링부(125)를 포함한다. 방열판부(121), 방열리브(123) 및 방열링부(125)는 알루미늄과 같은 열전도성 재질로 형성된다.
방열판부(121)는 조명부(110)의 발광소자(113)가 실장되는 반대측에 접촉된다. 방열판부(121)가 조명부(110)의 배선기판(111)에 접촉되므로, 배선기판(111)과 발광소자(113)에서 방출되는 열이 방열판부(121)에 신속하게 전도된다. 방열판부(121)는 원판 형태로 형성되어 방열리브(123)에 열을 전달할 수 있다. 방열판부(121)의 원주방향 방열 성능이 균일해 질 수 있다. 따라서, 방열판부(121)의 원주방향 특정 부위에 열부하가 집중되는 것을 억제할 수 있다. 방열판부(121)가 원판 형태로 형성되므로, 발광소자 조명장치(100)의 높이를 낮출 수 있다. 따라서, 발광소자 조명장치(100)가 건물의 천정에 매립되거나 매달린 상태로 설치될 수 있다. 방열판부(121)의 중심부에는 방열판부(121)가 천정에 매달릴 수 있도록 고리부(122)가 형성된다. 방열판부(121)에 고리부(122)가 형성되므로, 발광소자 조명장치(100)가 천정에 용이하게 설치될 수 있다.
방열리브(123)는 방열판부(121)의 둘레부에서 방사상으로 연장된다. 복수의 방열리브(123)가 방열판부(121)의 둘레부에 방사상으로 연장되므로, 방열판부(121)에 전도되는 열이 방열리브(123)를 통해 사방으로 방출된다. 따라서, 발광소자 조명장치의 방열 성능을 향상시키고, 방열판부(121)의 원주방향 방열 성능이 균일해질 수 있다. 또한, 방열리브(123)는 방열판부(121)와 방열링부(125) 사이의 열전달 면적을 감소시키므로, 방열링부(125)에 전도된 열이 방열리브(123)를 통해 방열판부(121)로 역류되는 것을 억제할 수 있다. 방열리브(123) 사이에는 공간(124)이 형성되므로, 방열리브(123)와 공기의 접촉면적을 증가시킬 수 있다. 방열리브(123)와 공기의 접촉면적이 증가되므로, 발광소자 조명장치(100)의 방열 효율이 향상될 수 있다.
방열리브(123)의 높이는 방열판부(121)의 높이와 동일하거나 거의 동일하게 형성된다. 따라서, 방열리브(123)가 발광소자 조명장치(100)의 높이를 증가시키는 것을 방지할 수 있다.
방열링부(125)는 방열판부(121)의 둘레부와 이격되게 배치되고, 방열리브(123)에 연결된다. 방열링부(125)가 방열판부(121)의 둘레부와 이격되게 배치되므로, 방열링부(125)에 전도된 열이 방열판부(121)로 역류하는 것을 억제할 수 있다. 방열링부(125)의 직경은 방열판부(121)의 높이와 동일하거나 거의 동일하게 형성된다. 따라서, 방열링부(125)가 발광소자 조명장치(100)의 높이를 증가시키는 것을 방지할 수 있다.
방열링부(125)에는 히트 파이프(130)가 설치된다. 방열링부(125)에 히트 파이프(130)가 설치되므로, 방열링부(125)의 방열 성능을 향상시킬 수 있다.
히트 파이프(130)는 방열몸체(120)의 둘레에 배치되고, 일부분이 외부에 노출되게 설치되어 방열몸체(120)에 전도되는 열을 외부에 방출한다. 히트 파이프(130)의 내부에는 가열됨에 의해 기화되는 열전도성 유체(미도시)가 수용된다. 히트 파이프(130)가 공기와 접촉 면적이 가장 넓은 방열몸체(120)의 둘레에 배치되므로, 방열몸체(120)의 열이 사방으로 방열될 수 있다. 또한, 히트 파이프(130)의 일부분이 외부에 노출되고, 나머지 부분이 방열몸체(120)에 매립되므로, 방열몸체(120)의 열이 히트 파이프(130)에 고르게 전달되고, 히트 파이프(130)의 열이 외부에 신속하게 방출될 수 있다.
히트 파이프(130)는 방열링부(125)의 원주방향을 따라 배치되도록 환형으로 형성된다. 따라서, 히트 파이프(130)가 방열링부(125)의 둘레부 전체와 열교환되므로, 방열링부(125)의 방열 성능이 전체적으로 균일해질 수 있다.
히트 파이프(130)의 내측은 방열링부(125)에 매립되고, 히트 파이프(130)의 외측은 외부에 노출되게 설치된다. 따라서, 방열링부(125)의 열이 히트 파이프(130)의 내주면 측으로 전달되고, 히트 파이프(130)에서 흡수한 열이 외주면 측으로 방열된다. 따라서, 히트 파이프(130)의 방열 성능이 전체적으로 균일해질 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 조명장치의 작용에 관해 설명하기로 한다.
발광소자(113)에 전원이 공급되면, 발광소자(113)에서 광이 조사된다. 이때, 발광소자(113)에서는 열이 발생된다. 발광소자(113)에서 발생된 열은 방열판부(121)에 전도된다. 방열판부(121)가 원판 형태로 형성되므로, 방열판부(121)의 사방으로 열이 전도된다. 방열판부(121)의 열은 방열리브(123)를 통해 방열링부(125)에 전도된다. 방열링부(125)의 열은 히트 파이프(130)에 의해 외부로 방열된다.
이때, 방열판부(121)의 둘레부에 방열리브(123)가 방사상으로 연장되고, 방열리브(123)의 단부에 방열판부(121)의 둘레부와 이격되도록 방열링부(125)가 연결되므로, 방열링부(125)의 열이 방열리브(123)를 통해 방열판부(121)로 역류하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 방열판부(121)에 열이 역류하여 발광소자(113)가 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 방열몸체(120)는 방열판부(121), 방열리브(123) 및 방열링부(125)에 의해 전체적으로 원판 형태로 형성되므로, 방열몸체(120)에 전도되는 열이 방열몸체(120)의 사방으로 전도된다. 따라서, 방열몸체(120)의 방열 성능이 전체적으로 균일해질 수 있다. 또한, 발광소자 조명장치(100)의 설치 높이를 감소시킬 수 있으므로, 발광소자 조명장치(100)가 건물의 천정에 매립되게 설치될 수 있다.
또한, 방열판부(121)와 방열링부(125)가 이격되게 배치되고, 방열리브(123)가 방열판부(121)와 방열링부(125) 사이에 원주방향을 따라 배치되므로, 방열판부(121)와 방열링부(125) 사이에는 공간(124)이 형성된다. 따라서, 방열리브(123)와 공기의 접촉 면적이 증가되므로, 방열리브(123)의 열이 공기와 접촉됨에 의해 외부로 방출될 수 있다. 또한, 방열링부(125)의 열이 방열리브(123)를 통해 방열판부(121)로 역류하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 히트 파이프(130)가 방열링부(125)의 외측을 둘러싸도록 원형링 형태로 형성되므로, 히트 파이프(130)와 공기의 접촉 면적을 증가시킴에 의해 방열 성능이 향상될 수 있다.따라서, 방열몸체(120)의 방열 성능이 사방으로 균일해질 수 있으므로, 방열몸체(120)의 원주방향 특정 부위에 열부하가 집중되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 조명장치에 관해 설명하기로 한다. 발광소자 조명장치의 다른 실시예는 히트 파이프의 형태를 제외하고는 일 실시예와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성에 관해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 그 설명을 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 조명장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 조명장치를 도시한 배면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 히트 파이프(130)는 방열링부(125)의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되는 복수의 히트 파이프 유닛(131)을 포함한다. 복수의 히트 파이프 유닛(131)이 방열링부(125)의 원주방향을 따라 동일 간격으로 배치된다. 복수의 히트 파이프 유닛(131)이 방열링부(125)의 원주방향을 따라 배치되므로, 방열몸체(120)의 열이 방열몸체(120)의 사방으로 방열될 수 있다.
히트 파이프 유닛(131)은 방열리브(123)에 대응되게 설치된다. 히트 파이프 유닛(131)이 방열리브(123)에 대응되므로, 방열리브(123)와 히트 파이프(130) 사이의 거리를 최소화하여 방열리브(123)의 열이 히트 파이프(130)에 보다 신속하게 전달될 수 있다. 또한, 방열리브(123)와 방열링부(123)가 연결되는 부분에 히트 파이프 유닛(131)이 배치되므로, 방열리브(123)의 열이 방열링부(125)에 전달되는 지점에서 히트 파이프 유닛(131)이 열을 흡수할 수 있다. 따라서, 히트 파이프(130)의 방열 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 발광소자 조명장치 110: 조명부
111: 배선기판 113: 발광소자
120: 방열몸체 121: 방열판부
122: 고리부 123: 방열리브
124: 공간 125: 방열링부
130: 히트 파이프 131: 히트 파이프 유닛

Claims (6)

  1. 복수의 발광소자가 실장되는 조명부;
    상기 조명부에 접촉되고, 상기 조명부에서 발생되는 열이 전도되도록 열전도성 재질로 형성되는 방열몸체; 및
    상기 방열몸체의 둘레에 배치되고, 일부분이 외부에 노출되게 설치되어, 상기 방열몸체에 전도되는 열을 외부에 방출하는 히트 파이프를 포함하고,
    상기 방열몸체는,
    상기 조명부에서 상기 발광소자가 실장되는 반대측에 접촉되는 방열판부;
    상기 방열판부의 둘레부에서 방사상으로 연장되는 방열리브; 및
    상기 방열리브에 연결되고, 상기 히트 파이프가 설치되는 환형의 방열링부를 포함하고,
    상기 히트 파이프는 상기 방열링부의 원주방향을 따라 배치되도록 환형으로 형성되고,
    상기 방열리브는 상기 방열링부에 전도된 열이 상기 방열리브를 통해 상기 방열판부로 역류되는 것을 방지하도록 상기 방열판부와 상기 방열링부 사이의 열전달 면적을 감소시키고,
    상기 방열리브 사이에는 상기 방열리브와 공기의 접촉면적이 증가되도록 공기가 통과되는 공간이 형성되고,
    상기 히트 파이프의 내측은 상기 방열링부에 매립되고, 상기 히트 파이프의 외측은 외부에 노출되게 설치되어 상기 방열링부에서 전도된 열을 외부에 방출하고,
    상기 히트 파이프는 상기 방열링부의 방열 성능이 상기 방열링부의 둘레방향을 따라 전체적으로 균일해지도록 상기 방열링부의 둘레부의 원주방향 전체와 열교환되고,
    상기 방열링부는 상기 방열링부에 전도된 열이 상기 방열판부로 역류하는 것을 방지하도록 상기 방열판부의 둘레부와 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 발광소자 조명장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 복수의 발광소자가 실장되는 조명부;
    상기 조명부에 접촉되고, 상기 조명부에서 발생되는 열이 전도되도록 열전도성 재질로 형성되는 방열몸체; 및
    상기 방열몸체의 둘레에 배치되고, 일부분이 외부에 노출되게 설치되어 상기 방열몸체에 전도되는 열을 외부에 방출하는 히트 파이프를 포함하고,
    상기 방열몸체는,
    상기 조명부에서 상기 발광소자가 실장되는 반대측에 접촉되는 방열판부;
    상기 방열판부의 둘레부에서 방사상으로 연장되는 방열리브; 및
    상기 방열리브에 연결되고, 상기 히트 파이프가 설치되는 환형의 방열링부를 포함하고,
    상기 히트 파이프는 상기 방열링부의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되는 복수의 히트 파이프 유닛을 포함하고,
    상기 방열리브는 상기 방열링부에 전도된 열이 상기 방열리브를 통해 상기 방열판부로 역류되는 것을 방지하도록 상기 방열판부와 상기 방열링부 사이의 열전달 면적을 감소시키고,
    상기 방열리브 사이에는 상기 방열리브와 공기의 접촉면적이 증가되도록 공기가 통과되는 공간이 형성되고,
    상기 히트 파이프 유닛은 상기 방열리브에 대응되게 설치되고, 상기 방열링부의 방열 성능이 상기 방열링부의 둘레방향을 따라 균일해지도록 상기 방열링부의 둘레부에 동일 간격으로 배치되고,
    상기 히트 파이프 유닛의 내측은 상기 방열링부에 매립되고, 상기 히트 파이프 유닛의 외측은 외부에 노출되어 상기 방열링부에서 전도된 열을 외부에 방출하고,
    상기 방열링부는 상기 방열링부에 전도된 열이 상기 방열판부로 역류하는 것을 방지하도록 상기 방열판부의 둘레부와 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 발광소자 조명장치.
  6. 삭제
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