KR101962375B1 - 투광등 - Google Patents

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재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 투광등은 순환되는 냉각유체를 이용하여 방열하는 것으로서, 발광하는 발광부; 및 상기 발광부를 방열하도록 상기 발광부의 일측에 위치하며 상기 냉각유체를 수용하는 수용영역을 형성하는 방열부;를 포함하며, 상기 수용영역은, 상기 냉각유체와 상기 발광부가 직접 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

투광등{FLOOD LAMP}
본 발명은 순환되는 냉각유체를 이용하여 방열하는 투광등에 관한 것으로서, 발열에 대한 방열성능이 뛰어나고, 광의 직진성을 높인 투광등에 관한 것이다.
일반적으로 투광등은 빛을 모아 일정한 방향으로 비추는 등기구로서, 건물이나 작업장을 비추는 산업용 투광등, 자동차, 기차, 전동차 따위의 전조등, 또는 밤에 보이지 않는 대상을 찾기 위한 탐조등, 군사용 장갑차 등에 장착되는 조명 등을 포함하는 개념이다.
이러한 투광등은 종래 일반적인 백열, 형광, 메탈할라이드 램프를 이용한 것들이 주를 이루었으나, 최근 들어서는 전력 효율이 우수한 LED 램프로 대체되고 있다.
LED는 발광다이오드라고 불리우며, 전압의 인가에 따라 발광하는 반도체 소자로서, 종래의 광원에 비해 소형이고, 수명은 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 우수하다.
또한 고속응답이라 자동차 계기류의 표시소자, 광통신용광원 등 각종 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치나 계산기의 카드 판독기 등에 사용되고 있다. 최근에는, 비교적 전력소모가 많은 백열등과 같은 실내외 조명등을 LED로 교체하고자 하는 움직임들이 많아지고 있으며, 이에 따라, LED 조명등의 개발이 한창 진행 중에 있다.
한편, LED를 이용하여 등기구를 제작하는 경우, 전력효율은 우수하다 할 것이나 발열이 문제가 되어, 최근 들어서는, LED 등기구의 방열 구조에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
특히, 군사용 자동차, 장갑차, 군함 등에 장착되는 투광등은 투시 광거리가 5km 이상인 경우가 많고, 그 결과 LED로부터 발생되는 열이 많아 이를 효과적으로 방열하는 필요성이 대두되고 있다.
또한, 투광등의 특성 상 광의 직진성을 높이기 위한 문제도 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LED로부터 발생되는 열을 발광부에 직접 접촉하는 냉각유체를 통해 효과적으로 방열하며, 방열구조를 개선하여 무게가 가볍고, 빛의 직진성을 높이는 투광등을 제공하고자 함이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등은 순환되는 냉각유체를 이용하여 방열하는 것으로서, 발광하는 발광부; 및 상기 발광부를 방열하도록 상기 발광부의 일측에 위치하며 상기 냉각유체를 수용하는 수용영역을 형성하는 방열부;를 포함하며, 상기 수용영역은 상기 냉각유체와 상기 발광부가 직접 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등은 상기 발광부에 연결되어 상기 발광부로부터 생성되는 광을 반사하는 반사부;를 더 포함하며, 상기 반사부는, 상기 발광부에 연결되는 연결단 및 상기 발광부로부터 발생한 광이 반사되는 마지막 지점인 반사단을 구비하며, 상기 연결단과 상기 반사단간의 길이방향 거리는, 상기 발광부의 폭 보다 5배 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등은 자연광 생성 및 색온도 조절을 위해 상기 반사부의 일부영역에 형성되는 광여기 형광체 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 상기 발광부 및 상기 방열부는 방수재질인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 상기 발광부는, 광을 생성하는 광원부 및 상기 광원부가 장착되는 회로기판을 구비하고, 상기 수용영역은, 상기 냉각유체와 상기 회로기판이 직접 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 상기 방열부는, 상기 수용영역을 형성하는 방열머리부, 상기 수용영역에 상기 냉각유체를 유입 및 유출되도록 하여 상기 냉각유체가 순환되도록 하는 방열몸통부 및 상기 방열머리부와 상기 방열몸통부간에 상기 냉각유체의 흐름을 유도하는 흐름유도부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 상기 수용영역은 상기 냉각유체가 상기 회로기판에 접촉하는 면과 평행한 방향으로 상기 냉각유체가 순환되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등은 상기 방열몸통부 상에서 순환되는 상기 냉각유체를 냉각시키도록 상기 방열몸통부로 외기를 공급하는 냉각부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 상기 방열몸통부는, 상기 냉각부에 의해 냉각되는 상기 냉각유체의 면적을 크게하도록 상기 냉각부에 대향하는 위치에 면적증가부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 상기 면적증가부는, 상기 냉각부에 의해 상기 외기가 유입되는 방향과 수직 방향으로 상기 냉각유체가 순환되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등은 상기 발광부 및 상기 방열부를 커버하는 커버부;를 더 포함하며, 상기 커버부는, 상기 냉각부에 의해 유입된 외기가 외부로 배출되도록 배출공을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광등은 상기 수용영역의 반경 방향 외측에 위치하여 상기 냉각유체가 누설되지 않도록 상기 발광부 및 상기 방열부를 가압하는 실링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 투광등에 의하면, LED로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열하도록 발광부에 냉각유체를 직접 접촉하도록 구성하며, 방열의 구조를 개선하여 투광등의 무게가 가볍고, 빛의 직진성을 높이는 반사부을 구비하여 투광등의 성능을 높이는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 개략 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부 및 방열부의 개략 분해 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부의 개략 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부 및 반사부의 개략 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광부 및 반사부의 개략 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등의 개략 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부 및 방열부의 개략 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부의 개략 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부 및 반사부의 개략 단면도이다.
도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등(10)은 순환되는 냉각유체를 이용하여 방열하는 것으로서, 발광하는 발광부(100) 및 상기 발광부(100)를 방열하도록 상기 발광부(100)의 일측에 위치하며 상기 냉각유체를 수용하는 수용영역(S)을 형성하는 방열부(200)를 포함할 수 있다.
상기 냉각유체는 일례로, 냉각수, 냉각 기체 등일 수 있다.
여기서, 상기 방열부(200)에 형성되는 상기 수용영역(S)은 상기 냉각유체와 상기 발광부(100)가 직접 접촉되도록 형성될 수 있다.
상기 발광부(100)로부터 발생되는 열은 상기 발광부(100)의 고장을 초래하게 되며, 상기 발광부(100)의 방열은 상기 발광부(100)의 내구성과 직결될 수 있다.
따라서, 상기 발광부(100)의 방열을 효과적으로 구현하기 위해서, 상기 수용영역(S)은 상기 수용영역(S) 상의 상기 냉각유체가 상기 발광부(100)에 직접 접촉되어 방열을 구현하도록 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 냉각유체가 상기 발광부(100)에 직접 접촉됨으로써, 상기 발광부(100)에서 발생되는 열을 효과적으로 제거할 수 있으며, 그 결과 상기 발광부(100)의 내구성이 좋아지는 장점이 있다.
이를 구현하기 위해, 일례로, 상기 발광부(100) 및 상기 방열부(200)는 방수재질을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 발광부(100)는 광을 생성하는 광원부(110) 및 상기 광원부(110)가 장착되는 회로기판(120)을 구비할 수 있으며, 상기 수용영역(S)은 상기 냉각유체와 상기 회로기판(120)이 직접 접촉되도록 형성될 수 있다.
상기 광원부(110)는 일례로, 광을 발생시키는 LED소자 일 수 있으며, 상기 회로기판(120)은 상기 광원부(110)를 제어하는 전기회로를 구비할 수 있다.
상기 광원부(110)로부터 발생되는 광에 의해 상기 회로기판(120)에서는 열이 발생될 수 있고, 상기 회로기판(120)에서 발생되는 열로 인해 상기 발광부(100)의 내구성이 손상될 수 있다.
따라서, 상기 수용영역(S) 상의 상기 냉각유체가 상기 회로기판(120)에 직접 접촉되어 상기 회로기판(120)의 열을 흡수하도록 상기 수용영역(S)이 형성될 수 있으며, 상기 회로기판(120)은 방수재질일 수 있다.
상기 방열부(200)는 상기 수용영역(S)을 형성하는 방열머리부(210), 상기 수용영역(S)에 상기 냉각유체를 유입 및 유출되도록 하여 상기 냉각유체가 순환되도록 하는 방열몸통부(220) 및 상기 방열머리부(210)와 상기 방열몸통부(220)간에 상기 냉각유체의 흐름을 유도하는 흐름유도부(230)를 구비할 수 있다.
상기 방열머리부(210)는 상기 회로기판(120)의 일측에 연결되며 상기 수용영역(S)을 형성할 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 방열 머리부는 상기 회로기판(120)의 일측에 볼트(b) 등의 체결기구에 의해 연결될 수 있다.
따라서, 상기 회로기판(120)과 상기 방열머리부(210)에는 상기 볼트(b)가 체결될 수 있는 체결공(k1, k2)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 방열머리부(210)에는 상기 냉각유체가 상기 회로기판(120)에 직접 접촉되어 방열을 구현하도록 상기 수용영역(S)을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 수용영역(S)은 상기 냉각유체가 상기 회로기판(120)에 접촉하는 면과 평행한 방향으로 상기 냉각유체가 순환되도록 형성될 수 있다.
일례로, 상기 수용영역(S) 상에는 상기 냉각유체의 흐름방향을 결정하는 돌출부(211)가 형성될 수 있으며, 상기 돌출부(211)에 의해 상기 수용영역(S) 상의 상기 냉각유체는 상기 회로기판(120)에 접촉하는 면과 평행한 방향으로 흐름이 유도될 수 있다.
즉, 상기 돌출부(211)로 인해, 상기 냉각유체는 상기 회로기판(120)에 직접 접촉하여 흐르는 경로를 크게할 수 있고, 따라서, 상기 회로기판(120)의 방열 성능을 높일 수 있게 된다.
도 3 및 도 4에서의 상기 돌출부(211)는 상기 수용영역(S) 상에서 격벽의 형상으로 형성되는 것으로 도시하였으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 나선형의 격벽 등 상기 냉각유체의 흐름방향을 결정하는 형상이라면 당업자의 입장에서 다양하게 변형될 수 있음은 자명하다.
상기 방열몸통부(220)는 상기 수용영역(S)으로 상기 냉각유체를 유입하거나 유출하여 상기 수용영역(S) 상의 상기 냉각유체가 순환되도록 상기 방열머리부(210)와 연결되어 상기 냉각유체의 순환 경로를 형성할 수 있다.
일례로, 상기 방열몸통부(220)는 원형의 파이프 형상일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 상기 냉각유체의 순환 경로를 제공하는 것이라면 당업자의 입장에서 다양한 형상으로 변형하는 것은 자명하다.
한편, 상기 방열머리부(210)에는 상기 방열몸통부(220)로부터 상기 냉각유체가 유입 및 유출되도록 상기 수용영역(S)과 연통하는 유입공(H1) 및 유출공(H2)을 구비할 수 있다.
이와 대응하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 방열몸통부(220)는 상기 유입공(H1)에 연결되는 유입단(221) 및 상기 유출공(H2)에 연결되는 유출단(223)을 구비할 수 있다.
따라서, 상기 회로기판(120)의 방열을 구현하는 상기 냉각유체는 상기 수용영역(S) 상에서 상기 유출공(H2)을 통해 상기 방열몸통부(220)로 흘러갈 수 있고, 상기 방열몸통부(220) 상의 상기 냉각유체는 상기 유입공(H1)을 통해 다시 상기 수용영역(S)으로 흘러갈 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 유입공(H1)과 상기 유입단(221) 사이 및 상기 유출공(H2)과 상기 유출단(223) 사이에는 상기 냉각유체가 누설되지 않도록 실링이 형성될 수 있다.
또한, 상기 방열머리부(210)와 상기 방열몸통부(220)는 일체로 형성될 수 있음은 자명하다.
상기 흐름유도부(230)는 상기 수용영역(S) 및 상기 방열몸통부(220) 상의 상기 냉각유체의 흐름을 유도하는 것으로서, 일례로, 일정한 방향으로 압력을 제공하는 펌프, 모터 등일 수 있다.
상기 흐름유도부(230)는 상기 수용영역(S) 또는 상기 방열몸통부(220) 상에 위치할 수도 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 상기 방열부(200)의 외부에 위치하여 상기 수용영역(S) 또는 상기 방열몸통부(220) 상의 상기 냉각유체의 흐름을 유도할 수 있다.
즉, 상기 냉각유체의 흐름을 유도할 수 있는 구성이라면, 상기 흐름유도부(230)의 종류, 위치, 형상 등은 제한되지 않는다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등(10)은 상기 방열몸통부(220) 상에서 순환되는 상기 냉각유체를 냉각시키도록 상기 방열몸통부(220)로 외기를 공급하는 냉각부(400)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 냉각부(400)는 상기 방열몸통부(220)의 일측에 이격되어 위치되며, 모터에 의해 회전되는 프로펠러, 쿨러 등일 수 있다.
상기 냉각부(400)이 구동으로 인해 상기 외기를 상기 방열몸통부(220)로 유입되도록 할 수 있으며, 따라서, 상기 방열몸통부(220) 상의 상기 냉각유체는 상기 외기에 의해 방열될 수 있다.
또한, 상기 냉각부(400)는 상기 방열몸통부(220) 뿐만 아니라, 상기 회로기판(120)으로도 상기 외기를 유입시킬 수 있다는 점에서 상기 회로기판(120)의 방열을 구현할 수도 있다.
여기서, 도 1, 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 방열몸통부(220)는 상기 냉각부(400)에 의해 냉각되는 상기 냉각유체의 면적을 크게하도록 상기 냉각부(400)에 대향하는 위치에 면적증가부(225)를 구비할 수 있다.
상기 면적증가부(225)는 상기 수용영역(S) 상에서 상기 회로기판(120)의 열을 흡수한 상기 냉각유체가 상기 방열몸통부(220)로 순환되어 곧 바로 다시 상기 수용영역(S)으로 유입되도록 하는 것이 아니라, 상기 냉각유체가 상기 냉각부(400)로 인해 유입되는 상기 외기로 열을 방출할 수 있도록 상기 냉각유체의 흐름 경로를 형성할 수 있다.
상기 면적증가부(225)는 상기 냉각부(400)에 인접되게 위치되어 상기 냉각유체와 상기 냉각부(400)로 인해 유입되는 외기 간의 열 교환 시간 및 면적을 크게할 수 있도록 상기 냉각유체의 긴 흐름 경로를 형성할 수 있다.
일례로, 상기 면적증가부(225)는 상기 냉각부(400)에 의해 상기 외기가 유입되는 방향과 수직 방향으로 상기 냉각유체가 순환되도록 형성될 수 있다.
즉, 도면에도 볼 수 있듯이, 상기 냉각유체는 상기 면적증가부(225)의 형상에 의해 상기 외기가 유입되는 방향, 즉, 도 1에서의 가로방향과 수직인 방향으로 이동될 수 있다.
다만, 여기에 한정되는 것은 아니며, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 면적증가부(225)는 상기 냉각유체가 상기 외기의 유입 방향으로 왕복되어 흐르도록 형성될 수도 있다.
따라서, 상기 냉각유체가 상기 면적증가부(225)를 통해 흐르면서 상기 외기와의 열 교환 시간 및 면적이 크도록 할 수 있으며, 그 결과, 상기 냉각유체를 통한 방열의 효과를 극대화 할 수 있다.
또한, 상기 면적증가부(225)는 상기 냉각유체가 이동하는 경로를 제공하는 튜브(225a) 및 상기 튜브(225a)에 이동되는 상기 냉각유체를 냉각시키는 냉각핀(225b)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 냉각부(400)는 상기 튜브(225a) 및 상기 냉각핀(225b)에 대해 외기를 불어넣어 상기 냉각유체의 냉각을 더욱 효과적으로 수행되도록 할 수 있다.
즉, 상기 냉각핀(225b)은 상기 튜브(225a)에 연결되어 외기와 열교환을 할 수 있는 면적을 크게하여 상기 냉각유체의 방열을 더욱 효과적으로 구현할 수 있게 할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등(10)은 상기 발광부(100) 및 상기 방열부(200)를 커버하는 커버부(500)를 더 포함할 수 있으며, 상기 커버부(500)는 상기 냉각부(400)에 의해 유입된 외기가 외부로 배출되도록 배출공을 구비할 수 있다.
상기 배출공은 도면에 도시하지 않았으나, 상기 커버부(500)의 일면에 형성될 수 있으며, 상기 배출공에 의해 상기 커버부(500)의 내부로 유입된 상기 외기가 외부로 배출됨으로써 상기 커버부(500)의 내부에서 상기 외기가 순환되도록 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등(10)은 상기 수용영역(S)의 반경 방향 외측에 위치하여 상기 냉각유체가 누설되지 않도록 상기 발광부(100) 및 상기 방열부(200)를 가압하는 실링부(700)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 실링부(700)는 상기 발광부(100) 및 상기 방열부(200) 사이에 위치하며, 상기 수용영역(S) 상에 순환되는 상기 냉각유체가 외부로 누설되지 않도록 할 수 있다.
일례로, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 실링부(700)는 상기 회로기판(120) 및 상기 방열머리부(210) 사이에 위치할 수 있으며, 상기 실링부(700)의 위치를 정의하도록 상기 방열며리부에는 상기 실링부(700)의 일부가 삽입될 수 있는 실링홈(213)을 구비할 수 있다.
또한, 상기 실링홈(213)은 상기 회로기판(120)에도 형성될 수 있음은 자명하다.
다만, 상기 실링부(700)는 상기 회로기판(120) 또는 상기 방열머리부(210)에 일체적으로 형성될 수도 있다.
즉, 상기 실링부(700)는 상기 회로기판(120)과 상기 방열부(200) 사이에 위치하여 상기 수용영역(S) 상의 상기 냉각유체의 누설을 방지하는 형태라면 당업자의 입장에서 다양하게 변형가능 하다.
도 1 및 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등(10)은 상기 발광부(100)에 연결되어 상기 발광부(100)로부터 생성되는 광을 반사하는 반사부(300)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 반사부(300)는 반사부(300)의 형상 및 재질로 인해 상기 광원부(110)로부터 발생되는 광의 반사각도를 조절하여 기 설정된 방향으로 광의 방향을 유도하는 기능을 구현할 수 있다.
일례로, 상기 반사부(300)는 호퍼 또는 원뿔대 형상일 수 있다.
여기서, 상기 반사부(300)는 상기 발광부(100)에 연결되는 연결단(310) 및 상기 발광부(100)로부터 발생한 광이 반사되는 마지막 지점인 반사단(320)을 구비할 수 있다.
즉, 상기 광원부(110)로부터 발생되는 광은 상기 연결단(310)에 인접한 위치로부터 상기 반사부(300)로 인한 반사가 시작되며, 상기 반사단(320)에 인접한 위치에서 상기 반사부(300)로 인한 반사가 종료될 수 있다.
여기서, 상기 연결단(310)과 상기 반사단(320)간의 길이방향 거리(L)는 상기 발광부(100)의 폭(D) 보다 5배 이상일 수 있다.
상기 길이방향은 도 1 및 도 6에서 볼 때 가로방향일 수 있으며, 상기 발광부(100)의 폭은 세로방향일 수 있다.
상기 연결단(310)과 상기 반사단(320)간의 길이방향 거리(L)가 상기 발광부(100)의 폭(D) 보다 5배 이상인 경우 상기 광원부(110)로부터 발생된 광은 상기 반사부(300)로 인해 반사되며, 반사되는 횟수에 따라 상기 길이방향으로의 광의 직진성이 증가될 수 있다.
즉, 상기 반사부(300)는 상기 광원부(110)로부터 발생된 광이 상기 길이방향으로 나아갈 수 있도록 할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투광등(10)은 상기 발광부(100)에 전류를 공급하는 배터리부(800) 및 상기 반사부(300) 또는 상기 커버부(500)에 장착되는 렌즈부(600)를 더 포함할 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 배터리부(800)는 상기 발광부(100)에 전류를 공급하기 위해 상기 회로기판(120)에 연결되는 단자를 구비할 수 있으며, 상기 단자는 상기 방열머리부(210)를 관통하여 상기 회로기판(120)에 연결될 수 있다.
상기 단자는 상기 수용영역(S)의 반경 방향 외측의 상기 방열머리부(210)를 관통할 수 있으며, 상기 실링부(700)의 외측의 상기 방열머리부(210)를 관통할 수도 있다.
따라서, 상기 냉각유체는 상기 단자부로 접촉되지 않을 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 렌즈부(600)는 상기 발광부(100)로부터 발생된 광의 직진성을 증대시키도록 소정의 오목부 또는 볼록부를 구비할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광부 및 반사부의 개략 단면도이다.
도 7의 투광등(10)은 반사부(300)에 광여기 형광체 영역이 더 형성되는 것 이외에는 도 1 내지 도 6의 투광등과 동일하다. 따라서, 도 7을 설명함에 있어, 도 1 내지 도 6과 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 7을 참조하면, 상기 반사부(300)에는 광여기 형광체가 형성될 수 있다. 상기 광여기 형광체는 상기 반사부(300)의 일부영역에 형성되어 광여기 형광체 영역(330)을 정의할 수 있다. 즉, 상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 반사부(300)의 일부영역일 수 있다,
상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 광원부(110)와 인접한 영역일 수 있다. 상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 연결단(310)과 인접하는 영역일 수 있다. 다시 말해, 상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 반사단(320)과 이격되는 영역일 수 있다.
상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 회로기판(120)과 접하는 영역일 수 있다. 상기 광여기 형광체 영역(330)이 상기 회로기판(120)과 접하는 영역인 경우 상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 회로기판(120)과 상기 반사부(330)의 사이에 형성될 수 있다.
상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 회로기판(120)과 이격되는 영역에 형성될 수도 있다.
도시하지 않았으나, 상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 반사부(330)의 중앙영역에 형성될 수도 있다. 또는, 상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 반사단(320)과 인접하는 영역에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 광여기 형광체 영역(330)은 다수의 띠 형상으로 형성될 수 있다.
상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 연결단(310)과 상기 반사단(320) 간의 길이방향 거리(L)와 평행하는 다수의 띠형상으로 형성될 수 있다. 이 경우 상기 광여기 형광체 영역(330)은 직사각형상의 다수의 띠로 형성될 수 있다.
상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 연결단(310)과 상기 반사단(320)간의 길이방향 거리(L)와 수직하는 다수의 띠 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우 상기 광여기 형광체 영역(330)은 상기 반사부(300)의 형상에 의해 원형의 띠 형상을 가지고, 전개하는 경우 직사각형상을 가질 수 있다. 상기 광여기 형광체 영역(330)의 형상은 상기 반사부(300)의 형상에 따라 달라질 수 있다.
상기 광여기 형광체 영역(330)에 도포되는 형광체는 무기 형광체 또는 유기 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 양자점(Quantum dot)을 포함할 수도 있다.
상기 광여기 형광체 영역(330)의 폭은 도포되는 형광체의 농도에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 형광체의 농도가 상승하면, 상기 광여기 형광체 영역(330)의 폭은 작아질 수 있다. 상기 광여기 형광체 영역(330)의 폭이 크면 상기 반사부(300)에 의해 반사되는 광이 줄어들어 광효율이 작아질 수 있으므로, 상기 형광체의 농도가 원하는 색온도를 낼 수 있을 정도로 조절되면 상기 광여기 형광체 영역(330)의 폭을 작게 형성할 수 있다.
또한, 상기 광여기 형광체 영역(330)의 폭은 상기 형광체의 크기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 형광체의 크기가 큰 경우 상기 광여기 형광체 영역(330)의 폭을 줄이더라도, 원하는 색온도를 낼 수 있고, 이에 따라, 상기 광여기 형광체 영역(330)의 폭을 줄여 광효율을 높일 수 있다.
상기 형광체는 상기 광원부(110)로부터 발생되는 광의 파장을 변경하여 출력할 수 있다. 상기 형광체는 상기 광원부(110)로부터 발생되는 광을 특정 파장대로 여기시켜 출력시킬 수 있다. 상기 형광체가 광원부(110)로부터 발생되는 광의 파장을 변경하여 출력함으로써, 상기 투광등(10)으로부터 출력되는 광의 CRI(Color Rendering Index)를 상승시킬 수 잇다. 또한, 상기 광여기 형광체 영역(330)이 형광체 및/또는 양자점을 포함함으로써 원하는 색온도(CCT, Correlated Color Temperature)를 가지는 광을 출력할 수 있다.
상기 CRI는 같은 색온도를 가지는 자연광(black body radiation과 유사)과 인공적으로 제작한 조명을 동일한 사물에 조사한 경우, 상기 사물의 색상이 달라지는 정도를 나타내며, 자연광, 즉 흑체복사의 경우를 100으로 하여 인공적인 조명이 이에 얼마나 가까운지를 표시한다. CRI가 100에 근접할수록 발광 장치는 자연광에 근접한 백색광을 구현한다.
상기 광여기 형광체 영역(330)에 의해 상기 투광등(10)에서 출력되는 광의 CRI가 상승함으로써 자연광에 가까운 백색광을 출력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 광여기 형광체 영역(330)의 형광체 및 양자점의 밀도와 종류를 조절하여 색온도를 제어할 수 있어, 간이한 방법으로 원하는 색온도의 광을 얻을 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 발광부
200: 방열부
300: 반사부
400: 냉각부
500: 커버부

Claims (12)

  1. 순환되는 냉각유체를 이용하여 방열하는 투광등에 있어서,
    발광하는 발광부;
    상기 발광부를 방열하도록 상기 발광부의 일측에 위치하며 상기 냉각유체를 수용하는 수용영역을 형성하는 방열부;
    상기 발광부에 연결되어 상기 발광부로부터 생성되는 광을 반사하는 반사부;
    자연광 생성 및 색온도 조절을 위해 상기 반사부의 일부영역에 형성되는 광여기 형광체 영역; 및
    상기 발광부에 전류를 공급하는 배터리부;를 포함하며,
    상기 반사부는,
    상기 발광부에 연결되는 연결단 및 상기 발광부로부터 발생한 광이 반사되는 마지막 지점인 반사단을 구비하며,
    상기 연결단과 상기 반사단간의 길이방향 거리는,
    상기 발광부의 폭 보다 5배 이상이고,
    상기 방열부는,
    적어도 하나 이상의 돌출부를 포함하며 상기 수용영역을 형성하는 방열머리부, 및
    상기 냉각유체의 흐름을 유도하는 흐름유도부를 포함하며,
    상기 흐름유도부는 상기 수용영역상에 위치하고,
    상기 돌출부는 서로 엇갈리는 형태로 형성되고,
    상기 수용영역은,
    상기 냉각유체와 상기 발광부가 직접 접촉되도록 형성되고,
    상기 광여기 형광체 영역은 상기 반사부의 내측면에 형성되고,
    상기 배터리부는 방열머리부를 관통하는 단자를 통해 상기 발광부에 연결되는 것을 특징으로 하는 투광등.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광부 및 상기 방열부는 방수재질인 것을 특징으로 하는 투광등.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는,
    광을 생성하는 광원부 및 상기 광원부가 장착되는 회로기판을 구비하고,
    상기 수용영역은,
    상기 냉각유체와 상기 회로기판이 직접 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 투광등.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방열부는,
    상기 수용영역에 상기 냉각유체를 유입 및 유출되도록 하여 상기 냉각유체가 순환되도록 하는 방열몸통부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투광등.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수용영역은,
    상기 냉각유체가 상기 회로기판에 접촉하는 면과 평행한 방향으로 상기 냉각유체가 순환되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 투광등.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 방열몸통부 상에서 순환되는 상기 냉각유체를 냉각시키도록 상기 방열몸통부로 외기를 공급하는 냉각부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투광등.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 방열몸통부는,
    상기 냉각부에 의해 냉각되는 상기 냉각유체의 면적을 크게하도록 상기 냉각부에 대향하는 위치에 면적증가부를 구비하는 것을 특징으로 하는 투광등.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 면적증가부는,
    상기 냉각부에 의해 상기 외기가 유입되는 방향과 수직 방향으로 상기 냉각유체가 순환되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 투광등.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 발광부 및 상기 방열부를 커버하는 커버부;를 더 포함하며,
    상기 커버부는,
    상기 냉각부에 의해 유입된 외기가 외부로 배출되도록 배출공을 구비하는 것을 특징으로 하는 투광등.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 수용영역의 반경 방향 외측에 위치하여 상기 냉각유체가 누설되지 않도록 상기 발광부 및 상기 방열부를 가압하는 실링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투광등.
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