KR20100119563A

KR20100119563A - 조명등

Info

Publication number: KR20100119563A
Application number: KR1020107019747A
Authority: KR
Inventors: 타다히로 오쿠라
Original assignee: 파워 에코 재팬 주식회사
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2010-11-09
Also published as: TW200944710A; JP2009238734A; EP2251594A1; WO2009110181A1; CN101960217A; EP2251594A4

Abstract

복수의 발광 다이오드가 발생하는 열에너지를 효율적으로 외부에 확산한다. 발광 다이오드를 광원으로 하는 투광기(２)가 평면상에 복수개 고정되고 빛을 투과시키는 보호 덮개(３)가 복수개의 투광기를 덮도록 일측의 판면(４ａ)에 고정되어 있는 설치 기판(４)과, 투광기로 발생한 열을 방열하기 위해 설치 기판의 타측 판면(４ｂ)으로 돌출한 상태로 고정되어 있는 복수개의 판상 냉각 핀(５)과, 수납 홈부(６ａ)를 갖고 설치 기판이 고정되어 있는 하우징(６)을 구비하고，설치 기판은 하우징의 내주벽(６ｄ) 사이에 외기 취입용 공간(Ｓ)이 생기도록 형성되고，복수개의 판상 냉각 핀은 외기 취입용 공간상에 돌출하여 상기 외기 취입용 공간에서 들어가는 외기에 의하여 냉각되도록 형성되어 있음과 동시에, 하우징은 판상 냉각 핀의 방열 작용에 의해 따뜻하게 되었던 외기 취입용 공간에서 들어간 외기를 외부에 방출하는 슬릿(６３)을 복수개 설치하고 있다．

Description

조명등{ILLUMINATING LAMP}

본 발명은 조명등에 관한 것으로, 특히 발광 다이오드(이하,「LED」라 한다.)를 광원으로 하는 조명등에 관한 것이다.

지구 온난화 방지의 추진을 향한 접근을 가속화하기 위하여 제정된 에너지사용합리화에관한법률(이하, 「에너지절약법」이라 한다.)을 준수하기 위하여, 최근, 조명에 있어서도 다양한 접근이 시도되고 있으며, 예를 들면, LED를 광원으로 하는 조명등이 개발되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 상기 LED를 광원으로 하는 조명등은 소비전력이 극히 작기 때문에 긴 수명을 가지며, 또한 전류로 용이하게 휘도를 제어할 수 있고, 응답속도가 빠르며, 발광을 안정시킬 수 있기 때문에, 백열 전구 등을 대체할 새로운 조명으로 주목받고 있다.

상기 LED를 광원으로 하는 조명등은 복수의 LED로 구성된 광원과, 복수의 LED가 장착된 LED 설치 기판과, 복수의 LED가 장착된 LED 설치 기판을 수납하는 케이스를 갖추고 있다. 또한, 케이스에는 복수의 LED가 위치하는 측에 개구부가 형성되며, 상기 개구부는 투명 보호 덮개로 덮혀 케이스 내부로 외부 공기가 들어가지 않는 구조로 되어 있다.

또한, 상기 LED를 광원으로 한 조명등은 LED가 발광하면 열에너지가 발생하기 때문에, 케이스는 방열 기능을 가지고 있다(예를 들면, 특허문헌 2, 특허문헌 3 참조). 특허문헌 2의 LED 조명장치는, LED 설치 기판이 케이스의 바닥부에 방열 고정판을 통하여 고정되어 있으며, 방열 고정판에는 케이스의 바닥부에 매입된 복수의 방열핀이 형성되어 있다. 또한, 특허문헌 3의 하이 파워 LED를 이용한 가로등의 방열 구조는, 케이스가 상부 덮개 및 하부 덮개로 구성되며, 하부 덮개에는 LED 설치 기판 및 보호 덮개가 장착되고 상부 덮개의 외주에는 방열 주름(thermolytic folds)이 형성되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특개 2001-256805호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개 2002-299700호 공보 특허 문헌 3 : 일본 등록 실용신안 3127938호 공보

그러나, 배경기술에 기재한 LED 조명장치나 하이 파워 LED를 이용한 가로등의 방열 구조는 방열 핀 또는 방열 주름을 통해 각 LED로부터의 열을 방열할 수 있지만, 케이스는 밀폐 구조이므로 각 LED로부터의 열이 케이스 내부에서 대류 하여 외부로 효율적으로 방열될 수 없었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 난점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 복수의 LED가 발광함에 의해 발생하는 열에너지를 효율적으로 방열할 수 있는 조명등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조명등은, LED를 광원으로 하는 투광기가 평면상에 복수개 고정되고, 빛을 투과시키는 보호 덮개가 복수개의 투광기를 덮도록 일측의 판면에 고정된 설치 기판과, 복수개의 투광기에서 발생한 열을 방열하기 위하여 설치 기판의 타측 판면으로부터 돌출한 상태로 고정된 복수개의 판상(board-like) 냉각 핀과, 수납 홈부(storing concave part)를 가지고, 복수개의 판상 냉각 핀은 상기 수납 홈부 내에, 그리고 보호 덮개는 상기 수납 홈부의 개구면 측에 각각 위치하도록 설치 기판이 고정된 하우징을 구비하고, 설치 기판은 하우징의 내주벽 사이에 외기(external air) 취입용 공간이 생기도록 형성되며, 복수개의 판상 냉각 핀은 외기 취입용 공간상에 돌출하여 상기 외기 취입용 공간으로부터 유입되는 외기에 의하여 냉각되도록 형성되고, 이와 동시에, 상기 하우징은 외기 취입용 공간으로부터 유입되어, 복수개의 판상 냉각 핀의 방열 작용에 의해 가열된 외기를 외부로 방출하는 슬릿을 복수개 구비하고 있다.

상기와 같은 제 1 태양의 조명등에 의하면, 복수개의 투광기가 발광하여 그 열이 설치 기판을 통하여 복수개의 판상 냉각 핀에 전달되면, 상기 복수개의 판상 냉각 핀으로부터 방산된 열에 의하여 열 상승 기류가 생기고, 상기 외기 취입용 공간으로부터 외기가 유입된다. 또한, 상기 유입된 외기는 복수개의 판상 냉각 핀 사이의 좁은 공간을 통과하기 때문에 벤츄리 효과(venturi effect)로 인하여 열 상승 기류의 속도가 증가하고, 통상의 분위기 상태일 때보다 다량의 공기가 복수개의 판상 냉각 핀 사이를 통과하게 되므로 냉각 효율을 대폭적으로 높일 수 있다.

본 발명의 제 2의 태양의 조명등에 의하면, 제 1의 태양인 조명등에 있어서, 복수개의 판상 냉각 핀의 외기 취입용 공간 내의 점유 면적은, 새 등의 동물이 개구면으로부터 상기 하우징의 수납 홈부 내에 들어갈 수 없을 정도의 크기이다. 종래의 조명등은 밀폐 구조였기 때문에 새 등의 동물이 들어갈 수 없지만, 본 발명의 조명등의 경우 설치 기판과 하우징의 개구단 사이에 외기 취입용 공간이 형성되어 있기 때문에, 본 발명의 제 2의 태양에서는 복수개의 판상 냉각 핀이 외기 취입용 공간에 돌출되어 있어서 상기 복수개의 판상 냉각 핀의 외기 취입용 공간 내 점유 면적을, 새 등의 동물이 하우징의 개구면으로부터 수납 홈부 내로 들어가지 않도록 할 수 있다.

본 발명의 제 3의 태양의 조명등에 의하면, 제 1의 태양 또는 제 2의 태양인 조명등에 있어서, 설치 기판과 판상 냉각 핀은 동일한 열전도성을 갖는 재료이다. 상기와 같은 제 3의 태양인 조명등에 의하면 열전도율이 동일하게 되기 때문에 열전달 효율이 좋아진다.

본 발명의 제 4의 태양의 조명등에 의하면, 제 1의 태양 내지 제 3의 태양 중 어느 하나인 조명등에 있어서, 하우징, 설치 기판 및 판상 냉각 핀 중 적어도 상기 하우징은 마그네슘 합금으로 형성되고 있다. 상기와 같은 제 4의 태양인 조명등에 의하면 열전도율이 높고 경량인 금속으로 형성되기 때문에 냉각 효율을 대폭적으로 높일 수 있음과 동시에 조명등을 설치하는 것이 용이하게 된다.

본 발명의 제 5의 태양의 조명등에 의하면, 제 1의 태양 내지 제 4의 태양 중 어느 하나인 조명등에 있어서, 슬릿을 하우징에 설치하는 위치는 LED의 조사 방향에 따라 복수개의 핀상 냉각 핀의 방열 작용에 의하여 가열된 외기가 상승하는 방향으로 결정된다. 상기와 같은 제 5의 태양인 조명등에 의하면 복수개의 판상 냉각 핀으로부터 방산된 열을 효율적으로 외부로 방출할 수 있기 때문에 냉각 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 조명등에 의하면, 외기를 등 기구 공간 내에 효율적으로 취입함과 동시에 상기 외기를 직접 판상 냉각 핀으로 유도하며, 또한 슬릿으로 방출할 수 있기 때문에 복수의 LED가 발광함에 의하여 발생하는 열에너지를 효율적으로 외부로 확산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 조명등에 의한 최선의 일 실시 형태를 나타내는 전체 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명등을 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1의 조명등을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 조명등을 나타내는 좌측면도이다.
도 5는 도 1의 조명등을 나타내는 우측면도이다.
도 6은 도 1의 조명등을 나타내는 저면도이다.
도 7은 도 1의 조명등을 나타내는 배면도이다.
도 8은 도 2의 조명등에 있어서 단면 XX를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 2의 조명등에 있어서 단면 YY를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 7의 조명등에 있어서 단면 ZZ를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 조명등의 구성요소의 일부인 투광기, 보호 덮개 및 복수개의 판상 냉각 핀을 설치 기판에 설치한 상태를 나타내는 정면도이다.
도 12는 도 11의 설치 기판의 평면을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 11의 설치 기판의 좌측면을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 11의 설치 기판의 우측면을 나타내는 도면이다.
도 15는 도 11의 설치 기판의 저면을 나타내는 도면이다.
도 16은 도 11의 설치 기판의 배면을 나타내는 도면이다.
도 17은 도 11의 설치 기판에 있어서 단면 XX를 나타내는 단면도이다.
도 18은 도 11의 설치 기판에 있어서 단면 YY를 나타내는 단면도이다.
도 19는 본 발명의 조명등에 의한 다른 실시의 일 형태를 나타내는 정면도이다.
도 20은 도 19의 조명등의 평면을 나타내는 도면이다.
도 21은 도 19의 조명등의 좌측면을 나타내는 도면이다.
도 22는 도 19의 조명등의 우측면을 나타내는 도면이다.
도 23은 도 19의 조명등의 저면을 나타내는 도면이다.
도 24는 도 19의 조명등의 배면을 나타내는 도면이다.
도 25는 도 19의 조명등에 있어서 단면 XX를 나타내는 단면도이다.
도 26은 도 19의 조명등에 있어서 단면 YY를 나타내는 단면도이다.
도 27은 본 발명의 조명등의 구성 요소의 일부인 투광기, 보호 덮개 및 복수개의 판상 냉각 핀을 설치 기판에 설치한 상태를 나타내는 정면도이다.
도 28은 도 27의 설치 기판의 평면을 나타내는 도면이다.
도 29는 도 27의 설치 기판의 좌측면을 나타내는 도면이다.
도 30은 도 27의 설치 기판의 우측면을 나타내는 도면이다.
도 31은 도 27의 설치 기판의 저면을 나타내는 도면이다.
도 32는 도 27의 설치 기판의 배면을 나타내는 도면이다.
도 33은 도 27의 설치 기판에 있어서 단면 XX를 나타내는 단면도이다.
도 34는 도 27의 설치 기판에 있어서 단면 YY를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 조명등을 실시하기 위한 최선의 실시예에 관하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 조명등(1)에 의한 최선의 일 실시 형태를 나타내는 전체 사시도이다. 도 2는 본 발명의 조명등(1)을 광원 측에서 본 상태를 나타내는 정면도이다. 도 3은 도 2의 조명등(1)을 표면에서 본 상태를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 2의 조명등(1)을 좌측면에서 본 상태를 나타내는 좌측면도이다. 도 5는 도 2의 조명등(1)을 우측면에서 본 상태를 나타내는 우측면도이다. 도 6은 도 2의 조명등(1)을 저면에서 본 상태를 나타내는 저면도이다. 도 7은 도 2의 조명등(1)을 배면에서 본 상태를 나타내는 배면도이다. 도 8은 도 2에 있어서 단면 XX를 나타내는 단면도이다. 도 9는 도 2에 있어서 단면 YY를 나타내는 단면도이다. 도 10은 도 7에 있어서 단면 ZZ를 나타내는 단면도이다. 또한, 조명등(1)에 관한 도면의 전체를 통하여 동일 요소에는 동일 참조번호를 매긴다. 그리고, 도 1에 서 투광기는 생략되었다. 또한, 도 1, 도 2에 있어서 보호 덮개(3)는 투명하기 때문에 투광기(2)는 실선으로 나타내었다.

본 발명의 조명등(1)은, 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, LED를 광원으로 하는 투광기(2)가 평면상에 복수개 고정되고, 빛을 투과시키는 보호 덮개(3)가 복수개의 투광기(2)를 덮도록 일측의 판면(4a)에 고정된 설치 기판(4)과, 복수개의 투광기(2)에서 발생한 열을 방열하기 위하여 설치 기판(4)의 타측 판면(4b)으로부터 돌출한 상태에서 고정된 복수개의 판상 냉각 핀(5)과, 수납 홈부(6a)를 가지며 복수개의 판상 냉각 핀(5)은 상기 수납 홈부(6a) 내에, 보호 덮개(3)는 상기 수납 홈부(6a)의 개구면측에 각각 위치하도록 설치 기판(4)이 고정된 하우징(6)을 구비하고 있다. 상기와 같은 조명등(1)은, 외형이, 원추대(truncated cone, 1a)와, 원추대(1a)의 외경이 큰 측에 설치된 원주(cylinder, 1b)가 조합된 형상이며, 하우징(6)의 개구면이 되는 개구단(6b)은 원형으로 형성된다. 또한, 투광기(2)는 LED로부터 발광된 지향성이 있는 빛을 렌즈부에 의하여 확산시킬 수 있으며, 도면에서는 64개의 투광기가 원형으로 연륜(annual ring, 나이테)과 같이 배열됨을 볼 수 있다.

하우징(6)은 조명등(1)의 외형이며, 중공(中空)의 원추대(1a) 부분과, 중공의 원추대(1a) 부분의 외경이 큰 측에 설치된 중공의 대략 원주(1b) 부분이 결합된 형상을 가지고, 상기 개구단(6b)은 원형으로 형성되어 있다. 원추대(1a) 부분의 외경이 작은 측에는 각 투광기(2)에 소정의 전력을 공급하기 위한 전원부가 수납되고, 바닥(bottom)을 갖는 원통 부재로 구성된 소켓 바디(61)가 상부벽(6c)으로부터 일부 돌출되게 형성되어 있다. 상기 소켓 바디(61)의 일부 돌출된 부위에는 U자형의 손잡이(62)가 고정되어 있다. 또한, 하우징(6)의 원추대(1a) 부분의 주벽(peripheral wall) 상에는 전체에 걸쳐 복수개의 슬릿(63)이 천공되고 있다. 또한, 하우징(6)의 개구단(6b)에 있어서, 내주벽(6d)에는, 도 2 및 도 1에 도시된 바와 같이, 직경 방향의 선(line) 상에 있어서 2 군데에 설치 기판(4)을 고정하기 위한 브래킷(64, 65)이 구비되어 있다. 상기와 같은 하우징(6)은, 예를 들면 마그네슘 합금, 알루미늄 합금, 구리 등의 열전도율이 높은 금속으로 형성하는 것이 바람직하며, 조명등(1)은 경량인 편이 설치하기 쉬우므로 마그네슘 합금이 매우 적합하다. 특히, 크기가 큰 조명등(1)의 경우에는 경량화된 것이 설치의 용이성이 현저하다.

다음으로, 복수개의 투광기(2), 보호 덮개(3) 및 복수개의 판상 냉각 핀(5)을 설치한 설치 기판(4)에 관하여 도 11 내지 도 18에 근거하여 설명한다.

도 11 내지 도 18은 본 발명의 조명등의 구성요소의 일부인 투광기(2), 보호 덮개(3) 및 복수개의 판상 냉각 핀(5)을 설치 기판(4)에 설치한 상태를 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명의 조명등을 광원측에서 본 경우에 설치 기판(4)의 상태를 나타내는 정면도이다. 도 12는 본 발명의 조명등을 표면에서 본 경우에 설치 기판(4)의 상태를 나타내는 평면도이다. 도 13은 본 발명의 조명등을 좌측면에서 본 경우에 설치 기판(4)의 상태를 나타내는 좌측면도이다. 도 14는 본 발명의 조명등을 우측면에서 본 경우에 설치 기판(4)의 상태를 나타내는 우측면도이다. 도 15는 본 발명의 조명등을 저면에서 본 경우에 설치 기판(4)의 상태를 나타내는 저면도이다. 도 16은 본 발명의 조명등을 배면에서 본 경우에 설치 기판(4)의 상태를 나타내는 배면도이다. 도 17은 도 11에 있어서 단면 XX를 나타내는 단면도이다. 도 18은 도 11에 있어서 단면 YY를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 11 내지 도 15에서 보호 덮개(3)는 투명하기 때문에 투광기(2)는 실선으로 나타내었다.

설치 기판(4)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(6)의 대략 원주(1b) 부분에 있어서 내주벽(6d)과의 사이에 외기 취입용 공간(S)이 생기도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 2, 도 11 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 하우징(6)의 대략 원주(1b) 부분의 내경보다 작은 외경으로 형성된 원판으로 구성되는 기부(base, 4c)와, 하우징(6)의 개구단(6b)의 내주벽(6d)에 설치된 브래킷(64, 65)에 설치 기판(4)을 고정하기 위해 기부(4c)의 외경으로부터 직경 방향으로 돌출하도록 상기 직경 방향의 선상으로 형성된 설치좌(attaching base, 4d, 4e)로 구성되어 있다. 상기 설치좌(4d, 4e)를 하우징(6)의 브래킷(64,65)에 배치함으로써, 예를 들면 도 4 및 도 5, 도 7에 도시된 바와 같이 나사(66)로 고정함으로써, 설치 기판(4)을 하우징(6) 내에 끼워넣을 수 있다.

보호 덮개(3)는, 도 11 내지 도 15 및 도 17, 도 18에 도시된 바와 같이, 설치 기판(4)의 외주를 따라 복수개의 투광기(2)를 덮도록 형성되며, 외측 부위는 단차로 낮게 형성되고, 상기 단차부(31)가 나사 고정 등에 의하여 일측의 판면(4a)에 고정된다. 상기 보호 덮개(3)는 예를 들면 폴리카보네이트(polycarbonate), 아크릴 수지 등의 투명한 합성 수지로 형성된다. 또한, 보호 덮개(3)의 단차부(31)는 설치 기판(4)에 고정되어 있는 틀 커버(32)에 의하여 덮혀 있다.

복수개의 판상 냉각 핀(5)은, 도 11 내지 도 18 및 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 외기 취입용 공간(S) 상에 돌출되며, 상기 외기 취입용 공간(S)으로 들어가는 외기에 의하여 냉각되도록 형성된다. 구체적으로는, 판상 냉각 핀(5)은 장방형(직사각형)으로 형성되어, 길이 방향이 설치 기판(4)의 설치좌(4d, 4e)의 형성 방향인 직경 방향에 대해 직교하는 방향을 따라 배치된다. 또한, 복수개의 판상 냉각 핀(5)은 설치 기판(4)의 설치좌(4d, 4e)의 형성 방향인 직경 방향을 따라 동일 간격(등간격)으로 병렬 배치된다. 상기 판상 냉각 핀(5) 사이의 간격은 하우징(6) 내에 벤츄리 효과가 발생하는 좁은 공간에 의해 형성된다. 예를 들면, 하우징(6)의 최대 직경이 430mm, 길이가 500mm의 경우에는, 판두께 1mm의 판상 냉각 핀(5)을 5mm 간격으로 배열함으로써, 벤츄리 효과를 발생시키는 것이 가능하다. 상기와 같이 판상 냉각 핀(5) 사이의 간격을 형성함으로, 상기 판상 냉각 핀(5) 사이를 통과하는 외기의 유속을 증가시킬 수 있다.

각 판상 냉각 핀(5)의 양단부는, 하우징(6)의 대략 원주(1b) 부분에 있어서 내주벽(6d)을 따라 형성되며, 또한, 복수개의 판상 냉각 핀의 외기 취입용 공간(S) 내의 점유 면적은 새 등의 동물이 하우징(6)의 수납 홈부(6a) 내로 개구면에 들어갈 수 없도록 하는 크기이다. 종래의 조명등은 밀폐 구조이므로 새 등의 동물이 들어가지 못하지만, 본 발명의 조명등(1)에서는 설치 기판(4)과 하우징(6)의 내주벽(6d) 사이에 외기 취입용 공간(S)이 형성되어 있기 때문에 복수개의 판상 냉각 핀(5)이 외기 취입용 공간(S)에 돌출하고 있는 것을 이용하여, 상기 복수개의 판상 냉각 핀(5)의 외기 취입용 공간(S)에 있어서 점유 면적을, 새 등의 동물이 개구면으로부터 하우징(6)의 수납 홈부(6a) 내로 들어가지 않도록 할 수 있다. 상기와 같은 판상 냉각 핀(5)은 설치 기판(4)과 동일한 열전도성을 갖는 재료가 바람직하다. 설치 기판(4)과 판상 냉각 핀(5)을 동일한 열전도성의 재료로 함으로써, 열전도율이 동일하게 되기 때문에 열전달 효율이 좋아진다. 상기 설치 기판(4) 및 판상 냉각 핀(5)의 열전도성의 재료로는 하우징(6)과 마찬가지로, 예를 들면, 마그네슘 합금, 알루미늄 합금, 구리 등 열전도율이 높은 금속으로 형성하는 것이 바람직하나, 조명등(1)은 경량인 편이 설치하기 쉬워지므로 마그네슘 합금이 매우 적합하다. 또한 설치 기판(4) 및 판상 냉각 핀(5)의 어느 하나가 마그네슘 합금, 알루미늄 합금, 구리 등의 열전도율이 높은 금속으로 형성될 수도 있다.

상기 복수개의 투광기(2), 보호 덮개(3) 및 복수개의 판상 냉각 핀(5)을 설치한 설치 기판(4)은, 하우징(6)의 원주(1b) 부분에 배치되며, 하우징(6)의 원추대(1a) 부분에는 소켓 바디(61)가 배치된다.

상기와 같이 유입 유로인 외기 취입용 공간(S)으로부터 유입된 외기가 흐르기 위한 공기 유로를 하우징(6) 내에 형성한 조명등(1)에 대하여, 복수의 LED가 발광함에 따라 발생하는 열에너지를 외부에 확산하는 동작에 관하여 설명한다.

조명등(1)을 점등함에 의해 복수개의 투광기(2)가 발광하면, 각 LED에서 발생한 열이 설치 기판(4)을 통하여 복수개의 판상 냉각 핀(5)에 전달되기 때문에, 상기 복수개의 판상 냉각 핀(5)으로부터 방산된 열에 의하여 열 상승 기류가 생기고 외기 취입용 공간(S)으로부터 외기가 흡입된다. 상기 흡입된 외기는 복수개의 판상 냉각 핀(5) 사이의 좁은 공간을 통과하기 때문에 벤츄리 효과에 의하여 열 상승 기류의 유속이 증가하여, 통상의 분위기 상태보다도 다량의 공기가 복수개의 판상 냉각 핀(5) 사이를 통과하게 된다. 또한, 외기 취입용 공간(S)으로부터 유입되어 복수개의 판상 냉각 핀(5)의 방열 작용에 의해 가열된 외기는, 복수개의 판상 냉각 핀(5)보다 상방향(윗방향)에 위치한 복수개의 슬릿(63)에 의하여 외부로 방출된다.

상기와 같이 외기를 등 기구 공간 내에 효율적으로 취입함과 동시에 그 외기를 직접 판상 냉각 핀(5)으로 유도하며, 또한 슬릿(63)으로 방출할 수 있기 때문에 냉각 효율을 대폭적으로 높일 수 있다. 따라서 발열량이 많은 하이 파워 LED에 매우 적합하다.

또한, 상기의 조명등(1)은 외형이 원추대(1a)와 원추대(1a)의 외경이 큰 측에 설치된 원주(1b)가 결합된 형상으로, 하우징(6)의 개구면으로 된 개구단(6b)은 원형 모양으로 형성되나, 이에 한정되지 않고, 도 19 내지 도 26에 도시된 바와 같이 외형이 각뿔대(100a) 모양으로, 개구면은 구형(矩形) 모양으로 형성되는 조명등(100)도 가능하다.

도 19는 본 발명의 조명등(100)에 의한 최선의 실시예의 한 형태를 나타내는 도면으로 조명등(100)을 광원측에서 본 상태를 나타내는 정면도이다. 도 20은 도 19의 조명등(100)을 표면에서 본 상태를 나타내는 평면도이다. 도 21은 도 19의 조명등(100)을 좌측면에서 본 상태를 나타내는 좌측면도이다. 도 22는 도 19의 조명등(100)을 우측면에서 본 상태를 나타내는 우측면도이다. 도 23은 도 19의 조명등(100)을 저면에서 본 상태를 나타내는 저면도이다. 도 24는 도 19의 조명등(100)을 배면에서 본 상태를 나타내는 배면도이다. 도 25는 도 19에 있어서 단면 XX를 나타내는 단면도이다. 도 26은 도 19에 있어서 단면 YY를 나타내는 단면도이다. 또한, 조명등(100)에 관한 도면을 통하여 동일 요소에는 동일 참조 번호를 매긴다. 또한, 도 19에 있어서 보호 덮개(300)는 투명하기 때문에 투광기(200)는 실선으로 나타내었다.

본 발명의 조명등(100)은, 도 19 내지 도 26에 도시된 바와 같이, LED를 광원으로 한 투광기(200)가 평면상에 복수개 고정되어 빛을 투과시키는 보호 덮개(300)가 상기 복수개의 투광기(200)를 덮도록 일측의 판면(400a)에 고정된 설치 기판(400)과, 복수개의 투광기(200)에서 발생한 열을 방열하기 위해 설치 기판(400)의 타측 판면(400b)으로부터 돌출된 상태에서 고정된 복수개의 판상 냉각 핀(500)과, 수납 홈부(600a)을 가지며, 복수개의 판상 냉각 핀(500)은 상기 수납 홈부(600a) 내에, 보호 덮개(300)는 상기 수납 홈부(600a)의 개구면측에 각각 위치하도록 설치 기판(400)이 고정된 하우징(600)을 구비하고 있다. 또한, 투광기(200)는 상기 조명등(1)의 투광기(2)와 마찬가지로 LED로부터 발광된 지향성이 있는 빛을 렌즈부를 통해 광각에 조사할 수 있으며, 도면에서는 32개의 투광기가 6열로 분할하여 배열되어 있음을 볼 수 있다.

하우징(600)은, 조명등(100)의 외형이며, 중공의 각뿔대(100a)로 구성된 형상으로, 하우징(600)의 개구면으로 된 개구단(600b)은 구형(사각형)으로 형성되어 있다. 상기 하우징(600)의 상부벽(600c)에는, 각 투광기(200)에 소정의 전력을 공급하기 위한 전원부가 수납된 전원 박스(601)가 고정되어 있다. 또한, 하우징(600)의 대변(opposite side)으로 된 한 쌍의 측면(602, 603)의 개구단(600b)의 부근에는 U자형의 손잡이(604)가 나사(605, 606)로 고정되어 있다. 또한, 하우징(600)의 한 쌍의 측면(602, 603)과는 다른 대변으로 된 한 쌍의 측면(607, 608)에는 각각 복수의 슬릿(609, 610)이 천공되어 있다. 상기 복수의 슬릿(609, 610)을 하우징(600)에 설치한 위치는 투광기(200)의 LED의 조사 방향에 따라 복수개의 판상 냉각 핀(500)의 방열 작용에 의해 가열된 외기가 상승하는 방향으로 결정된다. 상기와 같이 슬릿의 위치를 결정함으로써, 효율적으로 복수개의 판상 냉각 핀(500)으로부터 방산된 열을 외부로 방출할 수 있기 때문에 냉각 효율을 높일 수 있다. 상기와 같은 하우징(600)은, 예를 들면 마그네슘 합금, 알루미늄 합금, 구리 등의 열전도율이 높은 금속으로 형성되는 것이 바람직하나, 조명등(100)은 경량인 편이 설치하기 쉬워지기 때문에 마그네슘 합금이 매우 적합하다. 특히 크기가 큰 조명등(100)의 경우에는 경량화된 것이 설치의 용이성이 현저하다.

다음으로, 복수개의 투광기(200), 보호 덮개(300) 및 복수개의 판상 냉각 핀(500)을 설치한 설치 기판(400)에 관하여 도 27 내지 도 34에 근거하여 설명한다.

도 27 내지 도 34는 본 발명에 의한 조명등의 구성 요소 중 일부인 투광기(200), 보호 덮개(300) 및 복수개의 판상 냉각 핀(500)을 설치 기판(400)에 설치한 상태를 나타내는 도면이다. 도 27은 본 발명의 조명등을 광원 측에서 본 경우에 설치 기판(400)의 상태를 나타내는 정면도이다. 도 28은 본 발명의 조명등을 표면에서 본 경우에 설치 기판(400)의 상태를 나타내는 평면도이다. 도 29는 본 발명의 조명등을 좌측면에서 본 경우에 설치 기판(400)의 상태를 나타내는 좌측면도이다. 도 30은 본 발명의 조명등을 우측면에서 본 경우에 설치 기판(400)의 상태를 나타내는 우측면도이다. 도 31은 본 발명의 조명등을 저면에서 본 경우에 설치 기판(400)의 상태를 나타내는 저면도이다. 도 32는 본 발명의 조명등을 배면에서 본 경우에 있어서 설치 기판(400)의 상태를 나타내는 배면도이다. 도 33은 도 27에 있어서 단면 XX를 나타내는 단면도이다. 도 34는 도 27에 있어서 단면 YY를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 27 내지 도 31에서 보호 덮개(300)는 투명하기 때문에 투광기(200)는 실선으로 나타내었다.

설치 기판(400)은, 도 19에 도시된 바와 같이, 하우징(600)의 한 쌍의 측면(607, 608)의 각 내주벽(600d) 사이에 외기 취입용 공간(S)이 생기도록 형성된다. 상기 설치 기판(400)에는 하우징(600)의 한 쌍의 측면(602, 603)의 개구단(600b) 부근에 U자형의 손잡이(604)를 고정하는 나사(605, 606)를 이용하여 한 쌍의 측면(602, 603)에 고정하기 위한 설치좌(400c,400d)가 형성되어 있다. 상기 설치좌(400c,400d)를 하우징(600)의 개구면으로 된 개구단(600b)에 감입하고 나사(605, 606)로 한 쌍의 측면(602, 603)에 고정함으로써 설치 기판(400)을 하우징(600)에 끼워넣을 수 있다.

보호 덮개(300)는, 도 27 내지 도 31 및 도 33, 도 34에 도시된 바와 같이, 설치 기판(400)의 외주를 따라 복수개의 투광기(200)를 덮도록 형성되며, 외측 부위는 단차로 낮게 형성되고, 상기 단차부(301)가 나사 고정 등에 의하여 일측의 판면(400a)에 고정되어 있다. 상기 보호 덮개(300)는, 예를 들면 폴리카보네이트, 아크릴 수지 등의 투명한 합성 수지로 형성된다. 또한, 보호 덮개(300)의 단차부(301)는 설치 기판(400)에 고정된 틀 커버(302)에 의하여 덮혀 있다.

복수개의 판상 냉각 핀(500)은, 도 27 내지 도 34, 도 1에 도시된 바와 같이, 외기 취입용 공간(S) 상에 돌출되어, 상기 외기 취입용 공간(S)으로 들어가는 외기에 의하여 냉각되도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 판상 냉각 핀(500)은 장방형으로 형성되어 설치 기판(400)을 하우징(600)에 끼워넣을 때, 길이 방향이 하우징(600)의 한 쌍의 측면(602, 603)에 따르도록 설치 기판(400)에 고정되어 있다. 또한, 복수개의 판상 냉각 핀(500)은 하우징(600)의 한 쌍의 측면(607, 608)을 따라 동일 간격(등간격)으로 병렬 배치된다. 상기 판상 냉각 핀(500) 사이의 간격은 하우징(600) 내에서 벤츄리 효과가 발생하는 공간에 의해 형성된다. 상기와 같이 판상 냉각 핀(500) 사이의 간격을 형성함으로써, 상기 판상 냉각 핀(500) 사이를 통과하는 외기의 유속을 증가시킬 수 있다.

각 판상 냉각 핀(500)의 단부는, 하우징(600)의 한 쌍의 측면(607,608)을 따라 형성되며, 또한 복수개의 판상 냉각 핀의 외기 취입용 공간(S) 내에서의 점유 면적은 새 등의 동물이 개구면으로부터 하우징(600)의 수납 홈부(600a) 내로 들어갈 수 없는 크기이다. 종래의 조명등은 밀폐 구조이므로, 새 등의 동물이 들어가지 못하지만, 본 발명의 조명등(100)에 의하면 설치 기판(400)과 하우징(600)의 내주벽(600d) 사이에 외기 취입용 공간(S)이 형성되어 있기 때문에，복수개의 판상 냉각 핀(500)이 외기 취입용 공간(S)에 돌출하고 있는 것을 이용하여, 그 복수개의 판상 냉각 핀(500)의 외기 취입용 공간(S)에 있어서 점유 면적을, 새 등의 동물이 개구면으로부터 하우징(600)의 수납 홈부(600a) 내로 들어가지 않도록 할 수 있다. 상기와 같은 판상 냉각 핀(500)은 설치 기판(400)과 동일한 열전도성의 재료인 것이 바람직하다. 설치 기판(400)과 판상 냉각 핀(500)을 동일한 열전도성의 재료로 함으로써, 열전도율이 동일하게 되기 때문에 열전달 효율이 좋아진다. 상기 설치 기판(400) 및 판상 냉각 핀(500)의 열전도성 재료는 하우징(600)과 마찬가지로, 예를 들면 마그네슘 합금, 알루미늄 합금, 구리 등의 열전도율이 높은 금속으로 형성하는 것이 바람직하나, 조명등(100)은 경량인 편이 설치하기 쉬워지기 때문에 마그네슘 합금이 매우 적합하다.

상기 복수개의 투광기(200), 보호 덮개(300) 및 복수개의 판상 냉각 핀(500)을 설치한 설치 기판(400)은 하우징(600)의 개구단(600b) 측의 대략 1/2 정도 공간에 배치되며, 하우징(600)의 잔여 공간에는 상부벽(600c) 측의 대략 1/2 정도 공간에 전원 박스(601)가 배치된다.

상기와 같이 유입 유로인 외기 취입용 공간(S)으로부터 유입한 외기가 흐르기 위한 공기 유로를 하우징(600) 내에 형성한 조명등(100)에 대하여, 복수의 LED가 발광함으로써 발생한 열에너지를 외부에 확산하는 동작에 관하여 설명한다.

조명등(100)을 점등함에 의해 복수개의 투광기(200)가 발광하면 각 LED에서 발생한 열이 설치 기판(400)을 통하여 복수개의 판상 냉각 핀(500)에 전달되기 때문에, 상기 복수개의 판상 냉각 핀(500)으로부터 방산된 열에 의하여 열 상승 기류가 생기고 외기 취입용 공간(S)으로부터 외기가 유입된다. 상기 유입된 외기는 복수개의 판상 냉각 핀(500) 사이의 좁은 공간을 통과하기 때문에 벤츄리 효과에 의하여 열 상승 기류의 유속이 증가하여 통상의 분위기 상태보다도 다량의 공기가 복수개의 판상 냉각 핀(500) 사이를 통과하게 된다. 또한, 외부 취입용 공간(S)으로부터 유입된 외기는 복수개의 판상 냉각 핀(500)의 방열 작용에 의해 따뜻해지며, 예를 들면 측면(607)에 천공된 복수의 슬릿(609)이 복수개의 판상 냉각 핀(500)보다 상방향에 위치하는 경우에, 열 상승 기류에 의하여 복수의 슬릿(609)으로 다량의 공기가 외부로 방출된다.

상기와 같이 외기를 등 기구 공간 내에 효율적으로 취입함과 동시에 상기 외기를 직접 판상 냉각 핀(500)에 유도하며, 또한 슬릿(609)으로 방출할 수 있기 때문에, 냉각 효율을 대폭적으로 높일 수 있다. 따라서 발열량이 많은 하이 파워 LED에 매우 적합하다.

지금까지 본 발명에 관하여 도면에 나타낸 특정한 실시의 형태로 설명하였으나, 본 발명은 도면에 나타낸 실시의 형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 효과가 성취되는 한 지금까지 알려져 온 어떠한 구성이라도 채용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

본 발명의 조명등은 주차장, 가로등, 홀(hall), 열차의 조차장(marshaling yard), 빌딩의 라이트 업 등의 조명으로 이용가능하다.

1, 100 : 조명등
2, 200 : 투광기
3, 300 : 보호 덮개
4, 400 : 설치 기판
4a, 400a : 일측의 판면
4b, 400b : 타측의 판면
5, 500 : 판상 냉각 핀
6, 600 : 하우징
6d, 600d : 내주벽
63, 609, 610 : 슬릿

Claims

발광 다이오드를 광원으로 하는 투광기가 평면상에 복수개 고정되고, 빛을 투과시키는 보호 덮개가 상기 복수개의 투광기를 덮도록 일측의 판면에 고정된 설치 기판과,
상기 복수개의 투광기에서 발생한 열을 방열하기 위해 상기 설치 기판의 타측 판면으로부터 돌출한 상태로 고정된 복수개의 판상 냉각 핀과,
수납 홈부를 가지고, 상기 복수개의 판상 냉각 핀은 상기 수납 홈부 내에, 그리고 상기 보호 커버는 상기 수납 홈부의 개구면 측에 각각 위치하도록 상기 설치 기판이 고정되어 있는 하우징을 구비하고,
상기 설치 기판은 상기 하우징의 내주벽 사이에 외기 취입용 공간이 생기도록 형성되며,
상기 복수개의 판상 냉각 핀은 상기 외기 취입용 공간상에 돌출하여 상기 외기 취입용 공간으로부터 들어가는 외기에 의하여 냉각되도록 형성되고,
상기 하우징은 상기 외기 취입용 공간으로부터 유입되어 상기 복수개의 판상 냉각 핀의 방열 작용에 의하여 가열된 외기를 외부로 방출하는 슬릿을 복수개 구비한 것을 특징으로 하는 조명등.
제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 판상 냉각 핀의 상기 외기 취입용 공간 내에 있어서의 점유 면적은, 새 등의 동물이 상기 개구면으로부터 상기 하우징의 수납 홈부 내로 들어갈 수 없도록 하는 크기인 것을 특징으로 하는 조명등.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 설치 기판과 상기 판상 냉각 핀은 동일한 열전도성 재료인 것을 특징으로 하는 조명등.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징, 상기 설치 기판 및 상기 판상 냉각 핀 중 적어도 상기 하우징은 마그네슘 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 조명등.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬릿을 상기 하우징에 설치하는 위치는, 상기 발광 다이오드의 조사 방향에 따라 상기 복수개의 판상 냉각 핀의 방열 작용에 의하여 가열된 상기 외기가 상승하는 방향으로 결정되는 것을 특징으로 하는 조명등.