KR101857534B1 - 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 형태는 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED를 이용한 조명 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치는, 방열체; 상기 방열체 위에 배치된 광원부; 및 상기 방열체의 표면에 배치된 적외선 방사층;을 포함한다.

Description

조명 장치{LIGHTING DEVICE}

본 발명의 실시 형태는 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED를 이용한 조명 장치에 관한 것이다.

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 재래식 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내 또는 실외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.

본 발명의 실시 형태는 방열 효율을 향상시킬 수 있는 조명 장치를 제공한다.

또한, 인체에 유익한 조명 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치는, 방열체; 상기 방열체 위에 배치된 광원부; 및 상기 방열체의 표면에 배치된 적외선 방사층;을 포함한다.

여기서, 상기 방열체를 둘러싸고, 상기 적외선 방사층에서 방출되는 적외선을 반사하는 반사갓을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치를 사용하면, 발광 소자로부터의 열을 적외선으로 변환하여 외부로 방출할 수 있는 이점이 있다. 따라서, 방열 효율을 높일 수 있다.

또한, 인체에 유익한 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치의 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 조명 장치의 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 조명 장치에서 B-B’의 단면도,
도 4는 도 2에 도시된 조명 장치에서 A의 확대도.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 실시 형태의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조명 장치의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 조명 장치에서 B-B’의 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 조명 장치에서 A의 확대도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치는, 방열체(100)와 광원부(200)를 포함할 수 있다. 이하에서는 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치가 램프 형상이나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며 본 발명의 실시 형태가 램프에만 한정되는 것이 아님을 유의해야 한다. 이하 구체적으로 각 구성 요소들을 살펴보도록 한다.

방열체(100)는 윗면의 면적인 아랫면의 면적보다 작은 원통 형상을 가질 수 있다. 방열체(100)의 아랫면에는 광원부(200)가 배치되고, 윗면에는 소켓부(300)가 배치된다.

방열체(100)의 내부는 속이 빈 것이 바람직하다. 이러한 방열체(100)의 내부에는 도면에 도시하지는 않았으나, 광원부(200)에 전원을 제공하는 전원구동부(미도시)가 배치되는 것이 바람직하다. 전원구동부(미도시)는 지지기판과 상기 지지기판 상에 탑재되는 다수의 부품으로 구성될 수 있다. 상기 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 광원부(200)의 구동을 제어하는 구동칩, 광원부(200)를 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.

방열체(100)는 광원부(200)로부터의 열을 방열한다. 이를 위해, 방열체(100)는 열 방출 효율이 뛰어난 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 방열체(100)의 재질은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

방열체(100)의 외면에는 바깥으로 돌출된 복수의 방열핀(110)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 방열핀(110)은 방열체(100)의 표면적을 넓혀 방열효과를 높일 수 있다.

방열체(100)의 표면에는 적외선 방사층이 배치된다. 방열체(100)의 표면에 적외선 방사층이 배치되면, 광원부(200)에서 전달된 열이 적외선 방사층에 의해 적외선으로 변환된다. 따라서 방열체(100)는 열과 함께 적외선을 방출할 수 있다. 여기서, 적외선 방사층이 원적외선 또는 근적외선 물질로 구성된 경우, 인체에 유익한 원적외선 또는 근적외선을 방출할 수 있는 이점이 있다.

특히, 방열체(100)의 표면에 방열핀(110)이 돌출된 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 적외선 방사층(150)은 복수의 방열핀(110)들 사이의 안쪽면(130)에 배치되는 것이 바람직하다. 방열체(100)의 안쪽면(130)에 적외선 방사층(150)을 배치하면, 방열체(100)의 방열 성능과 적외선 방사 성능이 최적화된다. 왜냐하면, 방열체(100)의 전체 표면에 적외선 방사층(150)을 배치하면 방사되는 적외선의 양은 많지만 방열 효과가 떨어질 수 있다. 그리고, 방열핀(110)에 적외선 방사층(150)을 배치하면 적외선 방사층(150)이 적외선을 방사하기 위한 소정의 온도까지 이르지 못하여 적외선을 방사하기 어려울 수 있다. 따라서, 적외선 방사층(150)은 방열체(100)의 안쪽면(130)에 배치되는 것이 바람직하다.

광원부(200)는 방열체(100)의 아랫면 위에 배치된다. 이러한 광원부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(210), 발광 소자(230) 및 적외선 방사층(250)을 포함할 수 있다.

기판(210)의 일 면은 방열체(100)의 아랫면과 면 접촉하고, 다른 일 면에는 복수의 발광 소자(230)들이 배치된다.

여기서, 기판(210)은 방열체(100)와 직접적으로 접촉하여도 좋고, 간접적으로 접촉하여도 좋다. 간접적으로 접촉한다는 것은 기판(210)과 방열체(100) 사이에 방열 시트(미도시)가 배치될 수 있음을 의미한다. 방열 시트(미도시)는 기판(210)으로부터의 열을 방열체(100)로 빠르게 전도하는 구성요소로서 열 전도율이 뛰어난 열전도 실리콘 패드 또는 열전도 테이프 등으로 형성될 수 있다. 이러한 방열 시트(미도시)를 이용하면 기판(210)으로부터의 열을 방열체(100)로 빠르게 이동시킬 수 있는 이점이 있다.

기판(210)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등 어느 하나일 수 있지만, 바람직하게는 인쇄회로기판 위에 패키지 하지 않은 LED 칩을 직접 본딩할 수 있는 COB(Chips On Board)타입인 것이 좋다.

발광 소자(230)는 기판(210)의 다른 일 면 위에 복수로 배치된다. 복수의 발광 소자(230)들은 기판(210)의 다른 일 면 위에 방사상으로 배치되어 조명 장치 동작 시 발생되는 열을 효율적으로 방출할 수 있다.

발광 소자(230)는 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 이 경우, 발광 다이오드(230)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 각각 발광하는 적색, 녹색, 청색 또는 백색 발광 다이오드일 수 있으나, 그 종류나 수에 대해 한정하지는 않는다.

적외선 방사층(250)은 기판(210) 위에 배치되며, 복수의 발광 소자(230)들 사이에 배치된다. 즉, 적외선 방사층(250)는 발광 소자(230)와 함께 기판(210) 위에 배치된다. 여기서, 적외선 방사층(250)은 기판(210)의 다른 일 면에 배치되어 기판(210)과 일체일 수 있거나 기판(210)과는 별도의 판으로 이루어질 수 있다. 여기서, 적외선 방사층(250)은 방열체(100)의 표면에 배치될 수 있다. 즉, 적외선 방사층(250)은 기판(210)의 표면 또는 방열체(100)의 표면 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.

적외선 방사층(250)은 기판(210) 또는 발광 소자(230)에서 방출되는 열을 전달받아 적외선을 외부로 방사한다. 즉, 적외선 방사층(250)은 열을 적외선으로 변환한다.

여기서, 적외선 방사층(250)에서 방출되는 적외선은 인체에 유익한 원적외선 또는 근적외선인 것이 바람직하다. 따라서, 적외선 방사층(250)은 세라믹, 포졸란, 옥돌, 게르마늄 및 탄산칼슘 중 적어도 하나 이상인 것이 좋다. 원적외선은 적외선 복사 중에서 파장이 긴 영역의 전자기 복사를 의미한다. 주로, 50 ~ 1000um의 파장을 말한다. 적외선 방사층(250)에서 방출되는 원적외선 또는 근적외선은 인체에 무해하며, 인체에 산화질소를 생성하여 혈관 내의 노페물을 제거하며, 피부미용에도 좋은 이점이 있다.

다시 도 1 내지 도 2를 참조하면, 소켓부(300)는 방열체(100)의 윗면에 배치된다. 이러한 소켓부(300)는 외부 전원과 전기적으로 연결된다. 여기서, 소켓부(300)는 방열체(100)와 일체이거나 방열체(100)와 결합가능한 형태일 수 있다.

커버(400)는 속이 빈 구 형태로서 방열체(100)에 장착되고, 광원부(200)를 둘러싼다. 커버(400)에 의해 광원부(200)는 외부와 단절된다. 이러한 커버(400)에는 확산물질이 포함될 수 있다. 커버(400)에 확산물질이 포함되면 광원부(200)로부터 방출되는 빛을 확산하여 외부로 방출할 수 있다. 따라서, 감성 조명을 구현할 수 있다.

반사갓(500)은 방열체(100)를 둘러싸고, 방열체(100)의 표면에 코팅된 적외선 방사층에서 방사되는 적외선을 소정의 방향으로 반사한다. 여기서, 반사갓(500)의 반사면에는 적외선 방사율을 높이기 위해, 적외선 방사물질이 코팅된 것이 바람직하다. 적외선 방사물질로는 세라믹, 포졸란, 옥돌, 게르마늄 및 탄산칼슘 중 적어도 하나 이상인 것이 좋다.

이러한 반사갓(500)은 방열체(100)에서 방출되는 적외선을 사용자가 원하는 특정 방향으로 반사할 수 있다. 가장 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이 광원부(200)에 의한 빛과 적외선을 동시에 사용자가 받기 위해 아래쪽으로 적외선을 반사하도록 반사갓(500)을 위치시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치는 방열체(100)의 표면에 적외선 방사층이 구비되어 있으므로, 광원부(200)로부터의 열 중 일부를 적외선으로 변환하여 외부로 방출할 수 있다. 여기서, 적외선이 근적외선 또는 원적외선인 경우, 인체에 유익한 이점이 있다. 더욱이, 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 장치는 반사갓(500)을 더 구비하면, 특정 방향으로 광원부(200)로부터의 빛과 반사갓(500)에서 반사되거나 생성된 적외선을 함께 방사할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 형태에 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: 방열체
200: 광원부
300: 소켓부
400: 커버
500: 반사갓

Claims (10)

1. 외표면에서 외부로 돌출된 복수의 방열핀을 포함하는 방열체;
   상기 방열체 위에 배치된 광원부;
   상기 복수의 방열핀들 사이의 상기 방열체의 표면에 배치된 제1 적외선 방사층;
   상기 방열체를 둘러싸고, 상기 제1 적외선 방사층에서 방출되는 적외선을 반사하는 반사면을 가지며, 상기 반사면 상에 코팅된 제2 적외선 방사층을 포함하는 반사갓; 및
   상기 방열체와 상기 광원부 사이에 배치된 방열 시트;를 포함하며,
   상기 광원부는 상기 방열체에 배치된 기판, 상기 기판 상에 배치된 복수의 발광 소자, 및 상기 기판의 표면 상에서 상기 복수의 발광 소자 사이에 배치된 제3 적외선 방사층을 포함하는, 조명 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1, 제2, 및 제3 적외선 방사층들은 상기 방열체에서 방사되는 열에 의해 원적외선 또는 근적외선을 방출하는 조명 장치.
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