KR101911762B1 - 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 조명 장치에 관한 것이다.
실시 예에 따른 조명 장치는, 방열체; 상기 방열체 상에 배치된 구동부; 상기 방열체 상에 배치되고, 상기 구동부의 적어도 일부 측부 및 상부를 둘러싸는 히트파이프; 및 상기 히트파이프 상에 배치된 광원부;를 포함한다.

Description

조명 장치{LIGHTING DEVICE}
실시 예는 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 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시 예는 광원부와 구동부를 분리시킬 수 있는 조명 장치를 제공한다.
또한, 실시 예는 방열 효율을 향상시킬 수 있는 조명 장치를 제공한다.
또한, 실시 예는 광원부와 구동부를 전기적으로 연결시킬 수 있는 조명 장치를 제공한다.
또한, 광 효율을 향상시킬 수 있는 조명 장치를 제공한다.
또한, 실시 예는 조립이 용이한 조명 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 조명 장치는, 방열체; 상기 방열체 상에 배치된 구동부; 상기 방열체 상에 배치되고, 상기 구동부의 적어도 일부 측부 및 상부에 배치된 둘러싸는 히트파이프; 및 상기 히트파이프 상에 배치된 광원부;를 포함한다.
실시 예에 따른 조명 장치는, 방열체; 상기 방열체 상에 배치된 구동부; 상기 구동부 상에 배치된 광원부; 및 일부가 상기 구동부와 상기 광원부 사이에 배치되고, 상기 광원부로부터 발생된 열을 상기 방열체로 전달하고, 상기 광원부가 상기 구동부 상에 위치되도록 지지하는 히트파이프;를 포함한다.
실시 예에 따른 조명 장치를 사용하면, 광원부와 구동부를 분리시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 방열 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 광원부와 구동부를 전기적으로 연결시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 광 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 조립이 용이한 이점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치를 위에서 바라본 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 조명 장치를 아래에서 바라본 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 조명 장치의 분해 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 조명 장치의 분해 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 조명 장치의 단면도.
도 6은 도 3에 도시된 광원부와 구동부의 회로 기판에 커넥터를 추가한 분해 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 커넥터의 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 커넥터의 분해 사시도.
도 9는 도 3에 도시된 방열체의 변형 예를 보여주는 사시도,
도 10은 도 9에 도시된 방열체의 분해 사시도.
도 11은 도 9에 도시된 방열체의 단면도.
도 12는 도 3에 도시된 방열체의 제1 변형 예를 보여주는 사시도.
도 13은 도 3에 도시된 방열체의 제2 변형 예를 보여주는 사시도.
도 14는 도 3에 도시된 방열체의 제3 변형 예를 보여주는 단면도.
도 15는 도 3에 도시된 방열체의 제4 변형 예를 보여주는 단면도.
도 16은 도 3에 도시된 방열체의 열 분포 모습을 보여주는 도면.
도 17은 도 9에 도시된 방열체의 열 분포 모습을 보여주는 도면.
도 18은 도 12에 도시된 방열체의 열 분포 모습을 보여주는 도면.
도 19는 도 14에 도시된 방열체의 열 분포 모습을 보여주는 도면.
도 20은 도 15에 도시된 방열체의 열 분포 모습을 보여주는 도면.
도 21은 도 1에 도시된 조명 장치의 다른 실시 예를 보여주는 사시도.
도 22는 도 21에 도시된 조명 장치의 분해 사시도.
도 23는 도 21에 도시된 히트파이프만의 사시도.
도 24는 도 23에 도시된 히트파이프의 변형 예의 사시도.
도 25는 도 23에 도시된 히트파이프의 변형 예의 사시도.
도 26은 도 3에 도시된 방열체의 열 분포 모습을 보여주는 도면.
도 27은 도 21에 도시된 방열체, 히트파이프 및 지지부의 열 분포 모습을 보여주는 도면.
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 예의 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 실시 예에 따른 조명 장치를 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치를 위에서 바라본 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조명 장치를 아래에서 바라본 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 조명 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 조명 장치의 분해 사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 조명 장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 하우징(housing, 100), 광학판(200), 반사체(300), 광원부(400), 구동부(500) 및 방열체(600)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 광학판(200), 반사체(300), 광원부(400), 구동부(500) 및 방열체(600)를 수납한다. 하우징(100)은 실시 예에 따른 조명 장치의 외관을 구성한다.
하우징(100)은 원기둥꼴일 수 있다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니고 하우징(100)은 다각기둥꼴일 수 있다.
하우징(100)은 광학판(200), 반사체(300), 광원부(400), 구동부(500) 및 방열체(600)를 수납하기 위해, 속이 비어 있다. 또한, 하우징(100)은 원기둥꼴의 윗면과 밑면에 대응하는 부분이 개방된 상태에 있다. 따라서, 하우징(100)은 2개의 개구를 가질 수 있는데, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 2개의 개구를 상부 개구(110a)와 하부 개구(110b)로 각각 명명하도록 한다.
광학판(200), 반사체(300), 광원부(400), 구동부(500) 및 방열체(600)는 하우징(100)의 하부 개구(110b)를 통해 상부 개구(110a)측 방향으로 순차적으로 수납될 수 있다.
하우징(100)의 상부 개구(110a)는 광학판(200)에 의해 막힌다. 상부 개구(110a)의 직경이 광학판(200)의 직경보다 작게 설계됨으로써, 광학판(200)이 하우징(100)의 상부 개구(110a)를 막을 수 있다.
하우징(100)의 하부 개구(110b)는 방열체(600)에 의해 막힌다. 방열체(600)의 돌출턱(620)이 하우징(100)의 제1 홈(150)과 결합됨으로써, 방열체(600)가 하우징(100)의 하부 개구(110b)를 막을 수 있다.
하우징(100)은 하나 이상의 걸림부(130)를 가질 수 있다. 여기서, 걸림부(130)의 개수는 반사체(300)의 걸림턱(311)의 개수와 대응할 수 있다.
하우징(100)의 걸림부(130)는 반사체(300)의 걸림턱(311)과 결합할 수 있다. 구체적으로, 걸림부(130)는 걸림턱(311)이 삽입될 수 있는 삽입홈(131)을 가질 수 있다. 삽입홈(131)은 반사체(300)가 하우징(100)으로 수납되는 방향과 실질적으로 수직한 방향으로 소정의 길이를 가질 수 있다. 걸림턱(311)이 삽입홈(131)을 따라 이동하거나, 또는 걸림턱(311)이 반사체(300)가 하우징(100)으로 수납되는 방향을 축으로 회전함으로써, 반사체(300)와 하우징(100)은 서로 다른 체결 수단 없이 용이하게 결합할 수 있다.
하우징(100)은 제1 홈(150)을 가질 수 있다. 제1 홈(150)은 방열체(600)의 돌출턱(620)과 결합할 수 있다. 제1 홈(150)의 개수는 돌출턱(620)의 개수에 대응할 수 있다. 방열체(600)의 돌출턱(620)이 하우징(100)의 제1 홈(150)에 삽입되면, 방열체(600)가 하우징(100)의 하부 개구(110b)를 막게 된다.
하우징(100)은 제2 홈(170)을 가질 수 있다. 제2 홈(170)으로는 구동부(500)의 돌출판(530)과 보조 마개(180)가 삽입될 수 있다.
보조 마개(180)는 하우징(100)의 제2 홈(170)에 삽입된다. 보조 마개(180)는 구동부(500)의 돌출판(530)이 하우징(100)의 제2 홈(170)에 삽입된 후, 제2 홈(170)에 남아있는 부분을 막는다.
하우징(100)은 키(190)를 가질 수 있다. 키(190)는 구동부(500)와 방열체(600)가 하우징(100)의 하부 개구(110b)를 통해 수납될 때, 구동부(500)와 방열체(600)의 결합 방향과 결합 위치를 알려주는 역할을 한다.
키(190)는 하우징(100)의 외면에서 내면방향으로 파진 홈 형상일 수 있다. 이에 따라 키(190)는 하우징(100)의 내면에서 돌출된 형상을 가질 수 있다.
키(190)는 구동부(500)의 키홈(550)에 삽입되고, 방열체(600)의 키홈(630)에 삽입될 수 있다.
키(190)에 있어서, 구동부(500)의 키홈(550)과 결합하는 부분과 방열체(600)의 키홈(630)과 결합하는 부분이 다른 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 키(190)는 구동부(500)의 키홈(500)에 삽입되는 제1 키와 방열체(600)의 키홈(630)에 삽입되는 제2 키를 포함할 수 있다. 제1 키는 제2 키보다 체적이 더 클 수 있다. 따라서, 제1 키에 삽입되는 구동부(500)의 키홈(500)은 제2 키에 삽입되는 방열체(600)의 키홈(630)보다 클 수 있다.
광학판(200)은 하우징(100)과 반사체(300)에 의해, 하우징(100)의 상부 개구(110a)를 막을 수 있다. 광학판(200)은 하우징(100)과 반사체(300)의 결합 시, 하우징(100)과 반사체(300) 사이에 끼워짐으로써 별도의 체결 수단 없이 하우징(100) 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 반사체(300)의 외곽부(310)가 광학판(200)를 하우징(100)의 하부 개구(110b)에서 상부 개구(110a)측 방향으로 밀면, 광학판(200)은 하우징(100)의 상부 개구(110a)에 고정된다. 이는 광학판(200)의 직경이 하우징(100)의 상부 개구(110a)의 직경보다 크기 때문에 가능하다.
광학판(200)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 도료에는 광학판(200)을 통과하는 광을 확산시키는 확산제를 포함할 수 있다.
광학판(200)의 재질은 유리일 수 있다. 그러나 유리는 무게나 외부 충격에 약한 문제점이 있기 때문에, 광학판(200)은 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE)등일 수 있다. 바람직하게는 내광성, 내열성, 충격강도 특성이 좋은 광 확산용 폴리카보네이트(PC)일 수 있다.
광학판(200)의 내면의 거칠기는 광학판(200)의 외면의 거칠기보다 클 수 있다. 광학판(200)의 내면의 거칠기가 광학판(200)의 외면의 거칠기보다 크면, 광원부(400)로부터의 광을 충분히 산란 및 확산시킬 수 있다.
광학판(200)은 광원부(400)로부터의 광을 여기시킬 수 있다. 광학판(200)은 광원부(400)로부터의 광을 여기시키기 위해, 형광체를 가질 수 있다. 형광체는 가넷(Garnet)계(YAG, TAG), 실리케이드(Silicate)계, 나이트라이드(Nitride)계 및 옥시나이트라이드(Oxynitride)계 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 광학판(200)은 황색 계열의 형광체를 포함하여 광원부(400)로부터의 광을 자연광(백색광)으로 바꿀 수 있지만, 연색지수의 향상과 색온도의 저감을 위해 녹색 계열의 형광체나 적색 계열을 형광체가 더 포함될 수 있다. 여기서, 형광체의 색상에 따른 첨가 비율은 적색 계열의 형광체보다는 녹색 계열의 형광체를, 녹색 계열의 형광체보다는 황색 계열의 형광체를 더 많이 사용할 수 있다. 황색 계열의 형광체로는 가넷계의 YAG, 실리케이트계, 옥시나이트라이드계를 사용하고, 녹색 계열의 형광체로는 실리케이트계, 옥시나이트라이드계를 사용하고, 적색 계열의 형광체는 나이트라이드계를 사용할 수 있다.
반사체(300)는 하우징(100) 내부에 배치된다. 반사체(300)는 하우징(100)의 하부 개구(110b)를 통해 하우징(100)의 내부 공간으로 수납된다.
반사체(300)는 광학판(200)을 하우징(100) 내부에 고정시킨다. 이를 위해, 반사체(300)는 외곽부(310)와 걸림턱(311)을 가질 수 있다.
외곽부(310)는 반사부(330)의 외주를 따라 형성된 것으로서, 그 위에 광학판(200)의 외곽부가 배치된다. 걸림턱(311)은 외곽부(310)에서 바깥방향으로 돌출 또는 연장된 것일 수 있다. 여기서, 걸림턱(311)은 반사체(300)가 하우징(100)으로 수납되는 수납방향과 실질적으로 수직한 방향으로 돌출 또는 연장된 것일 수 있다. 걸림턱(311)은 하우징(100)의 걸림부(130)의 홈(131)에 삽입될 수 있다.
반사체(300)가 광학판(200)을 하우징(100) 내부에 고정시키는 일 예를 설명하면, 반사체(300)의 외곽부(310) 위에 광학판(200)이 배치된 상태에서 반사체(300)가 하우징(100)으로 수납되고, 반사체(300)의 걸림턱(311)이 하우징(100)의 걸림부(130)와 결합함으로써 가능하다.
반사체(300)는 광원부(400)로부터의 광을 광학판(200)으로 반사할 수 있다. 이러한 반사체(300)는 반사부(330)를 가질 수 있다.
반사부(330)는 광학판(200) 또는 광원부(400)의 기판(410)을 기준으로 소정의 기울기를 갖는 경사면을 가질 수 있다.
반사부(330)는 제1 반사부(330a)와 제2 반사부(330b)를 포함할 수 있다. 제1 반사부(330a)와 제2 반사부(330b)는 깔때기 형상을 가질 수 있다.
제1 반사부(330a)와 제2 반사부(330b)는 연결되고, 각각은 경사면을 갖는다. 여기서, 광원부(400)의 기판(410)의 상면과 제1 반사부(330a)의 경사면 사이의 예각을 형성하는 각도는, 기판(410)의 상면과 제2 반사부(330b)의 경사면 사이의 예각을 형성하는 각도보다 작다.
제1 반사부(330a)는 광학판(200)의 내면에서 반사된 광을 다시 광학판(200)으로 재반사할 수 있다.
반사체(300)는 광원부(400)의 기판(410) 상에 배치되고, 기판(410)과 결합할 수 있다. 이를 위해, 반사체(300)는 기판(410)의 홀(411)에 삽입되는 돌출부(350)를 가질 수 있다. 돌출부(350)는 반사체(300)의 제2 반사부(330b)에 연결될 수 있다. 여기서, 돌출부(350)의 수는 기판(410)의 홀(411)의 수에 대응할 수 있다.
도면을 참조하면, 3개의 돌출부(350)들이 일정한 간격으로 떨어져 제2 반사부(330b)에 배치되어 있다. 마치 3개의 돌출부(350)들이 정삼각형을 그리도록 배치되어 있다. 여기서, 3개의 돌출부(350)들은 일정 간격으로 떨어져 배치되지 않을 수 있다. 예를 들면, 3개의 돌출부(350)들이 이등변 삼각형을 그리도록 배치될 수 있다. 이렇게 3개의 돌출부(350)들간 간격이 서로 다르도록 제2 반사부(330b)에 배치되면, 기판(410)을 반사체(300)에 결합할 때 기판(410)의 결합 방향과 결합 위치를 용이하게 식별할 수 있다.
반사체(300)는 지지부(370)를 가질 수 있다. 지지부(370)는 반사부(330)를 방열체(600) 위에 지지한다. 지지부(370)의 일 단은 방열체(600)에 연결되고, 타 단은 반사부(330)에 연결된다. 지지부(370)는 적어도 둘 이상일 수 있다. 도면에서는 지지부(370)가 3개로 도시되어 있으나, 이보다 더 많이 배치될 수 있다.
지지부(370)는 방열체(600)와 연결된다. 지지부(370)와 방열체(600)의 결합은 볼트(B)를 통해 가능하다. 지지부(370)는 볼트(B)가 삽입되는 홈(375)을 갖고, 방열체(600)도 볼트(B)가 관통하는 홀(650)을 갖는다.
지지부(370)와 방열체(600)의 결합에 의해, 구동부(500)의 위치가 고정될 수 있다. 이는 지지부(370)가 구동부(500)의 회로 기판(510)의 관통홀(570)을 관통하여 방열체(600)와 결합하기 때문이다.
광원부(400)는 광을 방출한다. 광원부(400)는 방열체(600) 위에 배치되고, 반사체(300)와 결합할 수 있다. 도 6을 함께 참조하여 설명하도록 한다.
광원부(400)는 기판(410)과 기판(410) 상에 배치된 발광 소자(430)를 포함할 수 있다.
기판(410)은 사각형의 판 형상을 갖지만, 이에 한정되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 원형 또는 다각형의 판 형상일 수 있다. 이러한 기판(410)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판 위에 패키지 하지 않은 LED 칩을 직접 본딩할 수 있는 COB(Chips On Board) 타입을 사용할 수 있다. 또한, 기판(410)은 광을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 광을 효율적으로 반사하는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.
기판(410)은 방열체(600)와 반사체(300) 사이에 배치된다. 구체적으로, 기판(410)은 방열체(600) 위에 배치되고, 기판(410) 상에 반사체(300)가 배치된다. 여기서, 도 6에 도시된 기판(410)의 홀(411)로 도 5에 도시된 반사체(300)의 돌출부(350)가 삽입됨으로써 기판(410)과 반사체(300)는 결합할 수 있고, 반사체(300)으로의 기판(410)의 결합 방향과 결합 위치를 식별할 수 있다.
기판(410)은 구동부(500)와 전기적으로 연결된다. 그러나 기판(410)과 구동부(500)는 물리적으로는 분리된다. 즉, 기판(410)과 구동부(500)는 공간적으로 이격된다. 구체적으로, 기판(410)은 방열체(600)의 돌출부(670) 상에 배치되고, 구동부(500)의 회로기판(510)은 방열체(600)의 베이스부(610) 상에 배치된다. 이렇게 광원부(400)와 구동부(500)가 물리적 또는 공간적으로 분리되어 배치되면, 구동부(500)로부터의 열이 직접적으로 광원부(400)로 전달되지 않는 이점이 있고, 광원부(400)로부터의 열이 구동부(500)로 직접 전달되지 않아 구동부(500)의 회로부품들을 보호할 수 있는 이점이 있다. 또한, 구동부(500)와 광원부(400)가 서로 독립적으로 배치되기 때문에, 유지 및 보수가 용이한 이점도 있다.
기판(410)은 구동부(500)의 회로 기판(510)과 전기적으로 연결된다. 기판(410)과 회로 기판(510)은 전선을 통해 연결될 수 있다. 뿐만 아니라 기판(410)과 회로 기판(510)은 전선을 사용하지 않고, 커넥터를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터에 대해서는 구동부(500)를 설명한 후에 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
발광 소자(430)는 기판(410)의 일 면에 복수개가 배치된다.
발광 소자(430)는 적색, 녹색, 청색의 광을 방출하는 발광 다이오드 칩이거나 UV를 방출하는 발광 다이오드 칩일 수 있다. 여기서, 발광 다이오드는 수평형(Lateral Type) 또는 수직형(Vertical Type)일 수 있고, 발광 다이오드는 청색(Blue), 적색(Red), 황색(Yellow), 또는 녹색(Green)을 발산할 수 있다.
발광 소자(430)는 형광체를 가질 수 있다. 형광체는 발광 다이오드가 청색 발광 다이오드일 경우, 가넷(Garnet)계(YAG, TAG), 실리케이드(Silicate)계, 나이트라이드(Nitride)계 및 옥시나이트라이드(Oxynitride)계 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
구동부(500)는 외부로부터 전원을 제공받고, 제공받은 전원을 광원부(400)에 맞게 변환한다. 그리고, 변환된 전원을 광원부(400)로 공급한다.
구동부(500)는 하우징(100)에 수납되고, 방열체(600)의 베이스부(610) 상에 배치될 수 있다.
구동부(500)는 회로 기판(510)과 회로 기판(510) 상에 탑재되는 다수의 부품(520)들을 포함할 수 있다. 다수의 부품(520)들은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 광원부(400)의 구동을 제어하는 구동칩, 광원부(400)를 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있다.
회로 기판(510)은 원형의 판 형상을 갖지만, 이에 한정되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 타원형 또는 다각형의 판 형상일 수 있다. 이러한 회로 기판(510)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있다.
회로 기판(510)은 돌출판(530)을 가질 수 있다. 돌출판(530)은 회로 기판(510)에서 바깥방향으로 돌출 또는 연장된 형상을 가질 수 있다. 돌출판(530)은 회로 기판(510)과 달리 하우징(100) 내부가 아닌 외부에 배치되어 외부로부터 전원을 제공받는다.
돌출판(530)은 하우징(100)의 제2 홈(170)에 삽입되고, 보조 마개(180)에 의해 하우징(100)에 고정될 수 있다.
돌출판(530)은 복수의 전극 패드(531)들을 가질 수 있다. 전극 패드(531)를 통해 외부의 전원이 공급된다. 전극 패드(531)는 회로 기판(530)과 전기적으로 연결되어 공급되는 전원을 회로 기판(530)으로 공급한다.
회로 기판(510)은 키홈(550)을 가질 수 있다. 키홈(550)에는 하우징(100)의 키(190)가 삽입된다. 키홈(550)에 의해, 회로 기판(510)의 결합 방향과 결합 위치를 알 수 있다.
회로 기판(510)은 삽입홀(560)을 가질 수 있다. 삽입홀(560)은 회로 기판(510)의 중심에 배치될 수 있다. 삽입홀(560)로 방열체(600)의 돌출부(670)가 삽입된다. 방열체(600)의 돌출부(670)가 삽입홀(560)을 관통하여 배치됨으로써, 광원부(400)와 구동부(500)가 공간 또는 물리적으로 분리 배치될 수 있다.
회로 기판(510)은 관통홀(570)을 가질 수 있다. 관통홀(570)로 반사체(300)의 지지부(370)가 관통한다. 관통홀(570)에 의해, 회로 기판(510)은 반사체(300)와 방열체(600) 사이에 배치될 수 있다.
회로 기판(510)은 광원부(400)의 기판(410)과 전기적으로 연결된다. 일반적인 전선을 통해 회로 기판(510)과 기판(410)은 연결될 수 있다. 또한, 회로 기판(510)과 기판(410)은 전선을 사용하지 않고, 커넥터를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 도 6 내지 도 8을 참조하여 커넥터를 설명하도록 한다.
도 6은 도 3에 도시된 광원부와 구동부의 회로 기판에 커넥터를 추가한 분해 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 커넥터의 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 커넥터의 분해 사시도이다.
커넥터(700)는 회로 기판(510)과 기판(410)을 전기적으로 연결한다. 또한, 커넥터(700)는 광원부(400)를 구동부(500) 위에 고정될 수 있도록 한다.
커넥터(700)는 절연몸체(710)와 도체부(730)를 포함할 수 있다.
절연몸체(710)는 도체부(730)를 수납하기 위한 수납홈(715)을 갖는다. 구체적으로, 수납홈(715)은 제1 도체부(730a)를 수납하기 위한 제1 수납홈(715a)과 제2 도체부(730b)를 수납하기 위한 제2 수납홈(715b)를 가질 수 있다. 제1 수납홈(715a)과 제2 수납홈(715b)는 연결되지 않고, 서로 이격되어 형성된다.
절연몸체(710)는 기판(410)의 일 부분이 삽입되는 삽입홈(711)을 갖는다. 여기서, 수납홈(715)의 방향과 삽입홈(711)의 방향은 실질적으로 수직을 이룰 수 있다. 수납홈(715)과 삽입홈(711)은 일부가 연결될 수 있다. 기판(410)이 삽입홈(711)에 삽입됨으로써, 기판(410)을 회로 기판(510) 상에 고정시킬 수 있다.
절연몸체(710)의 일부는 회로 기판(510)의 도킹(590)에 삽입된다. 따라서, 도체부(730)와 회로 기판(510)이 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.
도체부(730)는 절연몸체(710)의 수납홈(715)에 수납된다. 도체부(730)는 제1 수납홈(715a)에 수납되는 제1 도체부(730a)와 제2 수납홈(715b)에 수납되는 제2 도체부(730b)를 가질 수 있다. 제1 도체부(730a)와 제2 도체부(730b)는 이격 배치된 제1 수납홈(715a)과 제2 수납홈(715b)에 의해 전기적 및 물리적으로 절연된다.
제1 도체부(730a)는 기판(410)의 전극 패드(413)과 접촉하는 제1 접촉부(730a-1)를 갖는다. 제1 접촉부(730a-1)는 소정의 탄성을 갖는다. 따라서, 제1 접촉부(730a-1)는 기판(410)의 전극 패드(413)을 누름과 동시에 기판(410)을 압박한다.
제1 접촉부(730a-1)는 회로 기판(510)의 도킹(590)과 물리적으로 연결되는 제2 접촉부(730a-3)를 갖는다. 제2 접촉부(730a-3)가 도킹(590)에 삽입되면, 회로 기판(510)과 전기적으로 연결된다.
제2 도체부(730b)는 제1 도체부(730a)와 동일하므로, 제2 도체부(730b)의 설명은 앞서 상술한 제1 도체부(730a)의 설명으로 대체한다.
다시 도 1 내지 도 5를 참조하여 방열체(600)를 설명하도록 한다.
방열체(600)는 광원부(400)와 구동부(500)로부터의 열을 방열한다.
방열체(600)는 베이스부(610)와 돌출부(670)를 가질 수 있다.
베이스부(610)는 소정의 두께를 갖는 원형의 판 형상일 수 있고, 회로 기판(510)이 배치되는 제1 면을 가질 수 있다. 돌출부(670)는 베이스부(610)의 중심부에서 위로 돌출 또는 연장된 형상을 가질 수 있고, 기판(410)이 배치되는 제2 면을 가질 수 있다.
여기서, 제1 면과 제2 면은 소정의 단차를 갖는다. 제2 면이 제1 면 상에 위치한다. 제1 면과 제2 면의 단차로 인해, 기판(410)과 회로 기판(510)이 공간적으로 분리될 수 있다.
베이스부(610) 상에 구동부(500)의 회로 기판(510)이 배치되고, 돌출부(670) 상에 광원부(400)의 기판(410)이 배치된다. 돌출부(670)는 회로 기판(510)의 삽입홀(560)을 관통한다. 베이스부(610)와 돌출부(670)에 의해, 광원부(400)와 구동부(500)가 물리적 또는 공간적으로 분리되어 배치된다. 또한, 베이스부(610)와 돌출부(670)에 의해, 하우징(100)의 내부에서 광원부(400)가 구동부(500) 상에 배치될 수 있다.
돌출부(670)는 베이스부(610)와 일체일 수 있다. 즉, 돌출부(670)와 베이스부(610)는 다이캐스팅(diecasting)으로 제작되어 돌출부(670)와 베이스부(610)가 하나의 물체로 제작된 것일 수 있다.
뿐만 아니라, 돌출부(670)와 베이스부(610)는 서로 독립적인 구성으로 서로 결합될 수 있다. 구체적으로, 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.
도 9는 도 3에 도시된 방열체의 변형 예를 보여주는 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 방열체의 분해 사시도이고, 도 11은 도 9에 도시된 방열체의 단면도이다.
도 9 내지 도 11에 도시된 방열체(600’)는 베이스부(610’)와 돌출부(670’)를 포함할 수 있다. 여기서, 방열체(600’)는 도 3 및 도 4에 도시된 방열체(600)의 다른 구성들도 포함할 수 있다.
베이스부(610’)는 도 3 및 도 4에 도시된 베이스부(610)와 대부분 동일하다.
베이스부(610’)는 돌출부(670’)와 결합하는 홀(615’)을 갖는다. 홀(615’)은 베이스부(610’)의 중심부에 형성된 것일 수 있다. 구체적으로, 홀(615’)에는 돌출부(670’)의 결합부(675’)가 결합된다. 홀(615’)과 결합부(675’)는 억지 끼움 방식으로 결합할 수 있다.
돌출부(670’)는 베이스부(610’)와 결합한다. 구체적으로, 돌출부(670’)는 베이스부(610’)의 홀(615’)에 삽입된다. 이러한 돌출부(670’)는 배치부(671’), 걸림부(673’) 및 결합부(675’)를 포함할 수 있다.
결합부(675’)는 베이스부(610’)의 홀(615’)에 삽입된다. 여기서, 결합부(675’)는 베이스부(610’)의 홀(615’) 전체를 메우지 않고, 일 부분만 메울 수 있다.
걸림부(673’)는 배치부(671’)의 측면에서 바깥으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 이러한, 걸림부(673’)는 돌출부(670’)가 베이스부(610’)에 결합할 때, 돌출부(670’)가 베이스부(610’)의 홀(615’)을 관통하지 못하게 막는다. 또한, 걸림부(673’)는 베이스부(610)의 상면(제1 면)과 접촉한다. 따라서, 돌출부(670’)와 베이스부(610’)의 접촉 면적이 넓어지므로, 방열 성능이 향상될 수 있다.
배치부(671’)는 도 3 및 도 4에 도시된 광원부(400)가 배치되는 상면(제2 면)과 걸림부(673’)가 돌출되는 측면을 갖는다.
도 9 내지 도 11에 도시된 베이스부(610’)와 돌출부(670’)는 프레스에 의해 가공되어 서로 결합할 수 있다. 여기서, 돌출부(670’)는 베이스부(610’)의 홀615’)에 억지 끼움 방식으로 결합할 수 있다.
도 9 내지 도 11에 도시된 방열체(600’)는 프레스를 통해 가공되고, 걸림부(673’)와 베이스부(610’)의 접촉 면적의 증가로 인해, 도 3 및 도 4에 도시된 방열체(600)보다 방열 특성이 좋다.
도 12는 도 3에 도시된 방열체의 제1 변형 예를 보여주는 사시도이다.
도 12에 도시된 방열체(600’’)는 히트파이프(heatpipe, 680)를 갖는다.
히트파이프(680)는 베이스부(610)와 돌출부(670) 상에 배치될 수 있다. 히트파이프(680)는 베이스부(610)의 일부와 돌출부(670)의 일부 상에 배치될 수 있다. 이러한, 히트파이프(680)는 돌출부(670)의 형상에 따른 형상을 갖는데, 돌출부(670)의 돌출된 형상에 따라 일 부분이 굽을 수 있다.
히트파이프(680)는 일반적인 관 타입뿐만 아니라 플랫(Flat) 타입일 수 있다. 여기서, 플랫 타입은 히트파이프(680)의 단면이 기하학적으로 완벽한 사각형뿐만 아니라 사각형의 각 모서리가 굴곡진 불완전한 사각형도 포함한다.
히트파이프(680)는 돌출부(670) 상에 배치될 도 3에 도시된 광원부(400)로부터의 열을 베이스부(610)로 빠르게 전달할 수 있다. 히트파이프(680)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
히트파이프(680)는 내부에 소정의 공간을 갖는다. 상기 공간은 외부와 연결되지 않고 진공 상태에 있다. 상기 공간은 베이스부(610)와 돌출부(670) 상에 배치된다. 상기 공간은 중간에 끊기지 않고, 히트파이프(680)의 일 끝단부에서 다른 일 끝단부까지 연결된다.
상기 공간에는 끊는점이 낮은 냉매가 배치된다. 상기 냉매는 상기 공간에서도 특히, 돌출부(670) 상에 배치될 수 있다. 냉매는 암모니아, 프레온 11, 프레온 113, 아세톤, 메탄올, 에탄올 등일 수 있다.
상기 공간에는 베이스부(610)의 외주에서 응축된 냉매를 돌출부(670)로 이송시키기 위한 부재가 배치될 수 있다. 상기 부재는 모세관 힘을 이용하는 직물, 금속 그물망(metal mesh), 분말 소결체(Sintered powder)일 수 있다. 모세관 힘을 사용하면, 중력에 의한 영향을 줄일 수 있는 이점이 있다.
히트파이프(680)의 동작을 설명하면, 돌출부(670) 상에 배치된 광원부(400)가 동작하여 열을 방출하면, 히트파이프(680) 내부의 냉매는 열을 흡수하게 되어 수증기로 기화된다. 기화된 수증기는 히트파이프(680) 내부의 공간을 따라 온도가 상대적으로 낮은 베이스부(610)로 이동한다. 베이스부(610)는 상대적으로 돌출부(670)보다 온도가 낮으므로, 기화된 수증기는 베이스부(610)의 외주에서 액화되어 다시 냉매로 변환된다. 변환된 냉매는 히트파이프(680)를 따라 돌출부(670) 위로 이동한다. 여기서, 냉매의 이동은 중력에 따라 이동할 수 있고, 모세관 힘에 의해 이동할 수 있다. 모세관 힘을 사용할 경우, 히트파이프(680) 내부에는 상술한 부재가 배치될 수 있다.
히트파이프(680)는 은, 구리 및 알루미늄에 비하여 매우 높은 열 전도 계수를 갖고, 별도의 동력이 필요없어 반 영구적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
도 13은 도 3에 도시된 방열체의 제2 변형 예를 보여주는 사시도이다.
도 13에 도시된 방열체(600’’’)는 히트파이프(680’)를 갖는다. 도 13에 도시된 히트파이프(680’)은 도 12에 도시된 히트파이프(680)와 동작은 동일하나 구조가 상이하다.
도 13에 도시된 히트파이프(680’)는 돌출부(670)의 측면과 베이스부(610) 위에 배치된다.
또한, 히트파이프(680’)는 복수로 배치된다. 도 13에서는 2개의 히트파이프(680’)들이 일자로 배치되어 있지만, 이에 한정하는 것은 아니고 3 이상의 히트파이프(680’)들이 배치될 수 있다.
도 14는 도 3에 도시된 방열체의 제3 변형 예를 보여주는 단면도이다.
도 14에 도시된 방열체(600’’’’)는 베이스부(610’)와 돌출부(670’’)를 갖는다. 베이스부(610’)는 도 11에 도시된 베이스부(610’)와 동일하다. 돌출부(670’’)는 도 11에 도시된 돌출부(670’)와 외관은 동일하지만, 내부 구조가 상이하다.
돌출부(670’’)는 내부에 공간(671’’)을 갖는다. 상기 공간(671’’)은 진공 상태이고, 상기 공간(671’’)에는 냉매(673’’)가 배치된다. 즉, 돌출부(670’’)는 냉매(673’’)를 갖는다.
냉매(673’’)는 공간(671’’)을 전부 채우지 않고, 공간(671’’)의 일부에 채워진다. 특히, 냉매(673’’)는 돌출부(670’’)의 상면 아래 또는 상단 영역, 즉 광원부(400)와 가장 인접한 영역에 배치될 수 있다. 여기서, 냉매(673’’)는 암모니아, 프레온 11, 프레온 113, 아세톤, 메탄올, 에탄올 등일 수 있다.
돌출부(670’’)의 내벽 또는 공간(671’’)을 정의하는 내벽에는 부재(675’’)가 배치될 수 있다. 부재(675’’)는 돌출부(670’’)의 하단 영역에서 액화된 냉매를 돌출부(670’’)의 상단 영역으로 이송시킨다. 부재(675’’)는 진공 상태인 공간(671’’)에서 모세관 힘을 이용할 수 있는 직물, 금속 그물망(metal mesh), 분말 소결체(Sintered powder)일 수 있다. 모세관 힘을 사용하면, 중력에 의한 영향을 줄일 수 있는 이점이 있다.
돌출부(670’’)의 상면에 배치된 광원부(400)가 동작하면, 광원부(400)로부터 열이 발생한다. 발생된 열은 돌출부(670’’) 내부의 공간(671’’)에 배치된 냉매(673’’)를 수증기로 기화시킨다. 기화된 수증기는 상대적으로 온도가 낮은 돌출부(670’’)의 하단 영역으로 이동하고, 이동한 수증기는 돌출부(670’’)의 하단 영역에서 다시 냉매로 액화된다. 액화된 냉매는 부재(675’’)를 따라 다시 돌출부(670’’)의 상단 영역으로 이동한다.
도 14에 도시된 방열체(600’’’’)는 돌출부(670’’)가 히트파이프 구조를 갖는다. 따라서, 광원부(400)로부터의 열을 빠르게 베이스부(610’)로 전달할 수 있다.
도 15는 도 3에 도시된 방열체의 제4 변형 예를 보여주는 단면도이다.
도 15에 도시된 방열체(600’’’’’)는 베이스부(610’’)와 돌출부(670’’’)를 갖는다. 베이스부(610’’)의 외관은 도 12 및 도 13에 도시된 베이스부(610)와 동일하나 내부 구조가 상이하다. 돌출부(670’’’)의 외관은 도 12 및 도 13에 도시된 돌출부(670)와 동일하나 내부 구조가 상이하다.
베이스부(610’’)는 내부에 공간(671’’’)의 일부를 갖는다. 돌출부(670’’’)는 내부에 공간(671’’’)의 나머지 일부를 갖는다. 공간(671’’’)은 베이스부(610’’)와 돌출부(670’’’)의 형상에 따른 형상을 갖는다. 공간(671’’’)은 하나로서 진공 상태에 있다. 공간(671’’’)에는 냉매(673’’)가 배치된다.
냉매(673’’)는 공간(671’’’)을 전부 채우지 않고, 공간(671’’’)의 일부에 채워진다. 특히, 냉매(673’’)는 돌출부(670’’’)의 상면 아래 또는 상단 영역, 즉 광원부(400)와 가장 인접한 영역에 배치될 수 있다. 여기서, 냉매(673’’)는 암모니아, 프레온 11, 프레온 113, 아세톤, 메탄올, 에탄올 등일 수 있다.
공간(671’’’)을 정의하는 내벽에는 부재(675’’’)가 배치될 수 있다. 부재(675’’’)는 돌출부(670’’’)의 내벽과 베이스부(610’’)의 내벽에 배치될 수 있다. 부재(675’’’)는 베이스부(610’’)의 외주 영역에서 액화된 냉매를 돌출부(670’’’)의 상단 영역으로 이송시킨다. 부재(675’’’)는 진공 상태인 공간(671’’’)에서 모세관 힘을 이용할 수 있는 직물, 금속 그물망(metal mesh), 분말 소결체(Sintered powder)일 수 있다. 모세관 힘을 사용하면, 중력에 의한 영향을 줄일 수 있는 이점이 있다.
돌출부(670’’’)의 상면에 배치된 광원부(400)가 동작하면, 광원부(400)로부터 열이 발생한다. 발생된 열은 돌출부(670’’’) 내부의 공간(671’’’)에 배치된 냉매(673’’)를 수증기로 기화시킨다. 기화된 수증기는 상대적으로 온도가 낮은 돌출부(670’’’)의 하단 영역을 거쳐 베이스부(610’’)의 외주 영역으로 이동하고, 이동한 수증기는 베이스부(610’’)의 외주 영역에서 다시 냉매로 액화된다. 액화된 냉매는 부재(675’’’)를 따라 다시 돌출부(670’’’)의 상단 영역으로 이동한다.
도 15에 도시된 방열체(600’’’’’)는 베이스부(610’’)와 돌출부(670’’’)가 히트파이프 구조를 갖는다. 따라서, 광원부(400)로부터의 열이 빠르게 베이스부(610’’)로 전달될 수 있다.
도 16은 도 3에 도시된 방열체(600)의 열 분포 모습을 보여주는 도면이고, 도 17은 도 9에 도시된 방열체(600’)의 열 분포 모습을 보여주는 도면이고, 도 18은 도 12에 도시된 방열체(600’’)의 열 분포 모습을 보여주는 도면이고, 도 19는 도 14에 도시된 방열체(600’’’’)의 열 분포 모습을 보여주는 도면이고, 도 20은 도 15에 도시된 방열체(600’’’’’)의 열 분포 모습을 보여주는 도면이다.
도 16 내지 도 20은, 돌출부에 일정한 열(20W)을 일정한 시간동안 공급하여 실험한 결과이다.
도 16의 방열체(600)의 돌출부에서의 최대 온도는 약 85.96도, 도 17의 방열체(600’)의 돌출부에서의 최대 온도는 대략 77.72도, 도 18의 방열체(600’’)의 돌출부에서의 최대 온도는 대략 63.30도, 도 19의 방열체(600’’’’)의 돌출부에서의 최대 온도는 대략 70.88도, 도 20의 방열체(600’’’’’)의 돌출부에서의 최대 온도는 대략 65.45도로 측정되었다.
실험 결과를 정리하면, 도 20의 방열체(600’’’’’)가 가장 좋은 방열 성능을 가짐을 알 수 있었다.
다시, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 방열체(600)는 돌출턱(620)을 가질 수 있다. 돌출턱(620)은 베이스부(610)의 외주에서 바깥으로 돌출된 것일 수 있다. 여기서, 돌출턱(620)은 방열체(600)가 하우징(100)으로 수납되는 방향과 실질적으로 수직한 방향으로 돌출된 것일 수 있다. 돌출턱(620)는 하우징(100)의 제1 홈(150)에 삽입된다. 돌출턱(620)이 제1 홈(150)에 삽입됨으로써, 방열체(600)는 하우징(100) 내로 삽입되지 않고, 하우징(100)의 하부 개구(110b)를 막는다.
방열체(600)는 키홈(630)을 가질 수 있다. 키홈(630)은 베이스부(610)의 외주에서 돌출부(670) 방향으로 파진 홈일 수 있다. 키홈(630)에는 하우징(100)의 키(190)가 삽입된다. 키홈(630)에 의해, 방열체(600)의 결합 방향과 결합 위치를 용이하게 식별할 수 있다.
방열체(600)는 볼트(B)가 관통하는 홀(650)을 가질 수 있다. 홀(650)은 반사체(300)의 지지부(370)와 대응하도록 배치된다.
방열체(600)는 열 방출 효율이 뛰어난 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 방열체(600)의 재질은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
방열체(600)는 방열패드(690)를 가질 수 있다. 방열패드(690)는 방열체(600)의 베이스부(610)와 구동부(500)의 회로 기판(510) 사이에 배치될 수 있다. 또한 방열패드(690)는 베이스부(610)의 일 부분에 배치될 수 있다. 방열패드(690)는 소정의 두께를 가지며, 구동부(500)의 회로 기판(510)으로부터의 열을 베이스부(610)로 빠르게 전달할 수 있다. 여기서, 방열패드(690)는 회로 기판(510)에서 특정 부분에만 배치될 수 있는데, 이는 회로 기판(510) 위에 배치되는 다수의 부품(520)들 중 특히 열을 많이 방출하는 부품, 예를 들면 변압기 아래에만 배치될 수 있다.
도 21은 도 1에 도시된 조명 장치의 다른 실시 예를 보여주는 사시도이고, 도 22는 도 21에 도시된 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 21 및 도 22에 도시된 조명 장치는, 구동부(5000), 방열체(6000), 히트파이프(6800) 및 지지판(7000)을 포함할 수 있다. 도 21 및 도 22에 도시된 조명 장치는 도 1 내지 도 4 도시된 하우징(100), 광학판(200), 반사체(300) 및 광원부(400)를 더 포함할 수 있다. 하우징(100), 광학판(200), 반사체(300) 및 광원부(400)는 앞서 상술하였는바, 이하에서는 구동부(5000), 방열체(6000), 히트파이프(6800) 및 지지판(7000)을 구체적으로 설명하도록 한다.
방열체(6000)는 원 판 형상을 갖는다. 방열체(6000)는 히트파이프(6800)의 일 부분과 결합하는 수납부(6500)를 가질 수 있다. 이러한 수납부(6500)는 히트파이프(6800)를 방열체(6000) 위에 고정시키는 기능을 담당한다.
수납부(6500)는 방열체(6000)의 상면에 배치될 수 있다. 또한, 수납부(6500)는 히트파이프(6800)의 하단부가 삽입되는 수납홈일 수 있다. 수납홈(6500)의 형상은 히트파이프(6800)의 하단부와 대응되는 형상을 갖는다.
도 22에서는 수납부(6500)가 방열체(6000)의 상면에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 수납부(6500)는 방열체(6000)의 측면에도 형성될 수 있으며, 방열체(6000)의 하면에도 배치될 수 있다. 이 경우, 히트파이프(6800)의 형상은 방열체(6000)의 수납부(6500)에 대응되도록 그 구조가 변경될 수 있다. 히트파이프(6800)의 다양한 형상은 추후 설명하도록 한다.
구동부(5000)는 방열체(6000)에 배치된다. 구체적으로, 구동부(5000)는 방열체(6000)의 상면 상에 배치된다. 이러한 구동부(5000)는 회로 기판(5100)과 회로 기판(5100) 상에 탑재되는 다수의 부품(5200)들을 포함할 수 있다.
구동부(5000)는 히트파이프(6800)에 의해 둘러싸인다.
회로 기판(5100)은, 도 21 및 도 22에서, 사각형의 판 형상이지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 원형, 다각형의 판 형상일 수도 있다.
히트파이프(6800) 위에는 도 3에 도시된 광원부(400)가 배치된다. 히트파이프(6800)는 광원부(400)를 구동부(5000) 상에 배치시키고, 광원부(400)로부터 발생된 열을 방열체(6000)로 전달한다.
히트파이프(6800)의 폭은 도 3에 도시된 광원부(400)의 기판(410)의 폭과 최소한 같거나 큰 것이 좋다. 즉, 광원부(400)의 기판(410)의 하면 전체가 히트파이프(6800)와 접하는 것이 좋다.
히트파이프(6800)는 방열체(6000) 상에 배치된다. 여기서, 히트파이프(6800)는 복수로 방열체(6000) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 두 개 이상의 히트파이프(6800)가 서로 연결 또는 서로 이격되어 방열체(6000) 상에 배치될 수 있다. 복수개의 히트파이프(6800)를 사용하면, 열 전달 효율이 향상되는 이점도 있고, 하나의 히트파이프(6800)의 폭이 도 3에 도시된 광원부(400)의 기판(410)의 폭보다 작은 경우에 나타나는 방열 기능의 단점을 보완할 수 있다.
히트파이프(6800)는 방열체(6000)와 결합한다. 히트파이프(6800)는 방열체(6000)의 수납부(6500)에 배치됨으로써, 방열체(6000)와 결합할 수 있다.
히트파이프(6800)는 내부에 끊은점이 낮은 냉매를 갖는다. 구체적인 히트파이프(6800)의 구조는 앞서 상술하였는바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
히트파이프(6800)는 구동부(5000)를 둘러싸는 구조를 갖는다. 구체적으로 도 23을 참조하여 설명하도록 한다.
도 23는 도 21에 도시된 히트파이프만의 사시도이다.
도 23을 참조하면, 히트파이프(6800)는 일자형의 히트파이프 하나를 사각형 형상으로 복수 회 절곡시켜 제작할 수 있다. 이 경우, 일자형의 히트파이프의 양 단이 연결될 수 있다.
도 24는 도 23에 도시된 히트파이프의 변형 예의 사시도이다.
도 24를 참조하면, 히트파이프(6800’)는 일자형의 히트파이프 하나를 복수 회 절곡시킨 것이다. 도 24에 도시된 히트파이프(6800’)는 일자형의 히트파이프 양 단이 서로 연결되지 않는다.
이러한 구조를 갖는 히트파이프(6800’)에 의해 도 22에 도시된 방열체(6000)의 수납부(6500)의 구조가 달라질 수 있다. 예를 들어, 수납부(6500)가 방열체(6000)의 측면에 형성될 수 있다. 즉, 히트파이프(6800’)의 양 단이 각각 삽입될 수 있는 홈이 방열체(6000)의 측면에 형성될 수 있다.
도 25는 도 23에 도시된 히트파이프의 변형 예의 사시도이다.
도 25를 참조하면, 히트파이프(6800’’)는 일자형 히트파이프 두 개를 사용하여 제작된 것일 수 있다. 이 경우, 각 히트파이프는 ‘ㄷ’자 형상으로 절곡된 형상을 갖고, 두 개의 히트파이프들은 연결된다.
다시, 도 21 및 도 22를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는, 지지판(7000)을 가질 수 있다.
지지판(7000)은 히트파이프(6800) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 지지판(7000)은 히트파이프(6800)의 상단부에서도 중심부에 배치될 수 있다. 지지판(7000)은 열 전도성이 좋은 금속 재질의 판일 수 있다.
지지판(7000)은 히트파이프(6800)와 열 전도성 테이프나 접착성과 열 전도성을 함께 갖는 수지 등에 의해 서로 결합될 수 있다.
지지판(7000) 위에 도 3에 도시된 광원부(400)가 배치된다. 지지판(7000)은 광원부(400)로부터 발생된 열을 히트파이프(6800)로 전달한다. 이러한 지지판(7000)은 히프파이프(6800)의 폭이 광원부(400)의 기판(410)의 폭보다 작은 경우에 유용하게 이용될 수 있다. 또한, 지지판(7000)은 도 25에 도시된 히트파이프(6800’’)에서 유용하게 이용될 수 있다. 즉, 지지판(7000)은 ‘ㄷ’자 형상의 두 개의 히트파이프들을 연결시킬 수 있다.
지지판(7000)은 도 3에 도시된 광원부(400)의 기판(410)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
도 26은 도 3에 도시된 방열체(600)의 열 분포 모습을 보여주는 도면이고, 도 27은 도 21에 도시된 방열체(6000), 히트파이프(6800) 및 지지부(7000)의 열 분포 모습을 보여주는 도면이다. 도 26과 도 27은 동일한 조건에서 실험한 결과이다.
도 26에서의 최대 온도는 약 83.56도였고, 도 27에서의 최대 온도는 약 75.03도로 측정되었다. 실험 결과, 도 27에 도시된 조명 장치가 도 26에 도시된 조명 장치보다 좋은 방열 성능을 가짐을 확인할 수 있다.
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: 하우징
200: 광학판
300: 반사체
400: 광원부
500: 구동부
600: 방열체

Claims (9)

  1. 방열체;
    상기 방열체 상에 배치된 구동부;
    상기 방열체 상에 배치되고, 상기 구동부의 적어도 일부 측부 및 상부를 둘러싸는 히트파이프; 및
    상기 히트파이프 상에 배치된 광원부;
    를 포함하며,
    상기 방열체는 베이스부와 돌출부를 가지며,
    상기 돌출부는 내부에 진공 상태의 공간을 가지며, 상기 공간은 냉매로 채워지는 조명 장치.
  2. 방열체;
    상기 방열체 상에 배치된 구동부;
    상기 구동부 상에 배치된 광원부; 및
    일부가 상기 구동부와 상기 광원부 사이에 배치되고, 상기 광원부로부터 발생된 열을 상기 방열체로 전달하고, 상기 광원부가 상기 구동부 상에 위치되도록 지지하는 히트파이프;
    를 포함하며,
    상기 방열체는 베이스부와 돌출부를 가지며,
    상기 돌출부는 내부에 진공 상태의 공간을 가지며, 상기 공간은 냉매로 채워지는 조명 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 히트파이프는 하나이고,
    상기 하나의 히트파이프는 사각형상으로 절곡된 조명 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 히트파이프는, 양 끝단이 서로 연결 또는 서로 마주보도록 형성된 조명 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 히트파이프는 두 개이고,
    상기 히트파이프들 각각은 ‘ㄷ’자 형상으로 절곡된 형상을 갖고,
    상기 히트파이프들은 결합하여 사각형상을 갖는 조명 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방열체는 상기 히트파이프의 일부를 수납하여 상기 히트파이프를 고정시키기 위한 수납부를 가지며,
    상기 방열체의 수납부는 상기 히트파이프의 일부가 삽입되는 홈이고,
    상기 방열체의 수납부는 상기 방열체의 상면, 측면 및 하면 중 적어도 하나에 배치된 조명 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 공간을 규정하는 상기 돌출부의 내벽에 배치된 부재를 더 포함하는 조명 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 부재는 상기 공간에서 모세관 힘을 이용할 수 있는 직물, 금속 그물망(metal mesh), 및 분말 소결체(Sintered powder)중 어느 하나로 이루어진 조명 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 히트파이프와 상기 광원부 사이에 배치된 지지판을 더 포함하는 조명 장치.
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