KR20150009071A

KR20150009071A - 조명 장치

Info

Publication number: KR20150009071A
Application number: KR20130082485A
Authority: KR
Inventors: 민복기
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2015-01-26
Also published as: KR102075668B1

Abstract

실시 예는 조명 장치에 관한 것이다. 실시 예에 따른 조명 장치는, 광을 방출하는 커버부; 상기 커버부의 하부 둘레에 결합되며, 내부에 수납홈, 외부 표면에 복수의 방열 핀 및 상기 복수의 방열 핀 사이에 제1방열 구멍을 갖는 방열체; 상기 방열체의 상부에 배치되며 복수의 발광 소자를 갖는 광원 모듈부; 상기 방열체의 내부에 결합되는 내부 케이스; 상기 내부 케이스의 내부에 결합되며 상기 광원 모듈부와 전기적으로 연결된 지지 기판을 갖는 전원 제어부; 상기 방열체의 하부에 결합된 소켓부 상기 지지 기판에 상기 제1 방열 구멍, 상기 수납 홈 및 상기 제3방열 구멍과 연결되는 복수의 제3방열 구멍; 및 상기 내부 케이스에 상기 제1방열 구멍 및 상기 수납 홈과 연결되는 복수의 제4방열 구멍을 포함한다.

Description

조명 장치{LIGHTING APPARATUS}

실시 예는 방열 효율이 개선된 조명 장치에 관한 것이다.

발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등과 같은 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 있다.

발광 다이오드를 조명 장치에 적용함에 있어서, 발광 다이오드의 효율 저하를 방지하기 위해 발광 다이오드로부터 발생된 열을 효과적으로 방열할 수 있는 구조나 시스템이 요구되고 있다.

실시 예는 방열 특성이 향상된 조명 장치를 제공한다.

실시 예는 공기의 유입 및 배출을 위한 복수의 방열 구멍을 갖는 방열체를 포함하는 조명 장치를 제공한다.

실시 예는 방열체의 방열 구멍의 둘레에 상기 방열 구멍으로 이물질이 침투하는 것을 차단하는 구조를 갖는 조명 장치를 제공한다.

실시 예는 방열체의 둘레에 결합 또는 분리가 가능한 방열 판을 갖는 조명 장치를 제공한다.

실시 예에 따른 조명 장치는, 광을 방출하는 커버부; 상기 커버부의 하부 둘레에 결합되며, 내부에 수납홈, 외부 표면에 복수의 방열 핀 및 상기 복수의 방열 핀 사이에 제1방열 구멍을 갖는 방열체; 상기 방열체의 상부에 배치되며 복수의 발광 소자를 갖는 광원 모듈부; 상기 방열체의 내부에 결합되는 내부 케이스; 상기 내부 케이스의 내부에 결합되며 상기 광원 모듈부와 전기적으로 연결된 지지 기판을 갖는 전원 제어부; 상기 방열체의 하부에 결합된 소켓부 상기 지지 기판에 상기 제1 방열 구멍, 상기 수납 홈 및 상기 제3방열 구멍과 연결되는 복수의 제3방열 구멍; 및 상기 내부 케이스에 상기 제1방열 구멍 및 상기 수납 홈과 연결되는 복수의 제4방열 구멍을 포함한다.

실시 예는 발광 다이오드를 갖는 조명 장치의 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.

실시 예는 방열체에 결합 또는 분리가 가능한 방열 판을 제공할 수 있다.

실시 예는 방열체에 서로 다른 크기의 방열 판을 결합해 줄 수 있어, 조명 장치의 파워를 증가시키더라도 방열체를 교체하지 않아도 되는 효과가 있다.

실시 예는 방열체의 방열 구멍으로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있는 구조를 제공함으로써, 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.

실시 예는 발광 다이오드를 갖는 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.

도 1은 제1실시 예에 따른 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치의 결합 사시도이다.
도 3은 도 2의 조명 장치의 측 단면도이다.
도 4는 도 2의 조명 장치의 광원 모듈부를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 조명 장치의 방열체의 확대 부분의 B-B측 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 방열체의 방열 핀 및 제1방열 구멍의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 제2실시 예에 따른 조명 장치의 방열 판의 결합 전의 사시도이다.
도 9는 도 8의 조명 장치의 방열 판의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 제3실시 예에 따른 조명 장치의 방열 판의 결합 전의 사시도이다.
도 11은 도 10의 조명 장치의 방열 판의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 8 및 도 10의 조명 장치의 방열 판의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 기판의 " 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 동일한 기판이 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 기판이 상기 동일한 기판 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 상(위) 또는 하(아래)(on or under) 으로 표현되는 경우 하나의 기판을 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1은 제1실시 예를 나타낸 조명장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 조명 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 조명장치의 측 단면도이고, 도 4는 도 3의 광원 모듈부를 설명하기 위한 사시도이며, 도 5 내지 도 7은 도 2의 조명 장치의 방열체의 방열 구멍을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 조명 장치(100)는 커버부(110), 광원 모듈부(130), 방열체(140), 전원 제어부(150), 내부 케이스(160) 및 소켓부(170)를 포함한다.

상기 커버부(110)는 광원 모듈부(130)를 감싸 보호하면서 방열체(140) 상부에 배치되고, 상기 광원 모듈부(130)로부터 발생된 광이 반사, 굴절 등을 통하여 조명장치의 전면 혹은 후면으로 배광한다.

상기 방열체(140)는 조명장치 구동시, 상기 광원 모듈부(130)로부터 발생된 열을 방출하기 위한 것으로, 광원 모듈부(130)와 가능한 면 접촉을 통하여 방열 효율을 향상시키도록 한다. 이때, 방열체(140)와 광원 모듈부(130)는 접착제에 의해 결합되거나, 다른 결합 부재인 나사와 같은 구조물을 이용하여 서로 면접촉 하도록 한다. 상기 내부 케이스(160)는 내부에 전원 제어부(150)를 포함하여 방열체(140) 내에 삽입된다.

상기 커버부(110)는 개구부(G1)를 갖는 벌브 형상을 갖고, 커버부(110)의 내면은 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 여기서, 상기 도료는 커버부(110)를 통과할 때의 빛이 커버부(110)의 내면에서 확산 되도록 확산재를 포함할 수 있다.

커버부(110)의 재질은 글라스를 사용할 수 있지만, 무게나 외부 충격에 약한 문제점이 있기 때문에 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 등을 사용할 수 있다. 다른 예로서, 커버부(110)의 재질은 내광성, 내열성, 충격 강도 특성이 좋은 광 확산용 폴리카보네이트(PC) 등을 사용하는 것이 좋다.

이러한 커버부(110)의 내면의 표면 거칠기는 커버부(110)의 외면의 표면 거칠기보다 클 수 있다. 즉, 광원에서 발생된 빛이 커버부(110)의 내면에 조사되어 외부로 방출될 때, 상기 커버부(110)의 내면에 조사된 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출될 수 있다. 따라서, 발광 특성은 향상될 수 있다.

또한, 상기 커버부(110)는 성형 방법 중 빛의 지향각을 넓히도록 블로우(blow)성형을 통해 형성시킴이 바람직하다. 한편, 상기 커버부(110)와 방열체(140)의 결합은, 상기 커버부(110)의 하단 둘레가 방열체(140)의 상부 둘레에 결합되므로, 상기 커버부(110)는 방열체(140)에 결합될 수 있다. 이러한 결합 구조에 대해 한정하지는 않는다.

상기 광원 모듈부(130)는 도 4와 같이, 보드(131)와 보드(131) 상에 배치된 광원부(133)를 포함하고, 광원부(133)는 발광소자(133-1)와 렌즈부(133-3)를 포함한다.

보드(131)는 사각 형상을 갖지만, 이에 한정되지 않는다. 다만, 실시예와 같이, 보드(131)가 사각 형상일 경우, 보드(131)는 중심영역에 홀(131a)을 갖고, 모서리 영역에 비아 홀(131b)을 갖는다. 이러한 비아 홀(131b)은 방열체(140)의 일면과 같은 특정 면에 다수개의 보드(131)가 배치될 때, 이웃하는 보드와 전기적으로 연결하기 위한 배선이나 커넥터의 연결통로가 된다.

상기 보드(131)는 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, 상기 보드(131)는 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.

발광소자(133-1)는 보드(131)의 상면에 복수개가 배치되고, 적색, 녹색, 청색의 광을 방출하는 발광 다이오드 칩이거나 UV를 방출하는 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(133-1)는 발광 다이오드 칩이 보드 상에 탑재된 COB(Chip on board) 방식이거나, 발광 다이오드 패키지가 보드 상에 탑재된 POB(Package on board) 방식일 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩은 수평형(Lateral Type) 또는 수직형(Vertical Type)일 수 있고, 발광 다이오드 칩은 청색(Blue), 적색(Red), 황색(Yellow), 또는 녹색(Green)을 발산할 수 있다.

상기 렌즈부(133-3)는 발광소자(133-1)를 덮도록 상기 보드(131) 상에 배치된다. 상기 렌즈부(133-3)는 발광소자(133-1)로부터 방출하는 광의 지향각이나 광의 배광 방향을 조절한다. 이때, 상기 렌즈부(133-3)는 반구 타입으로 빈공간 없이 내부가 전체적으로 실리콘 수지 또는 에폭시 수지와 같은 투광성 수지를 채워지거나, 내부에 확산을 위해 빈 공간을 가질 수 있다. 상기 투광성 수지는 전체적으로 또는 부분적으로 분산된 형광체를 포함할 수도 있다.

발광 소자(133-1)가 청색 발광 다이오드일 경우, 렌즈부(133-3)의 투광성 수지에 포함된 형광체는 가넷(Garnet)계(YAG, TAG), 실리케이드(Silicate)계, 나이트라이드(Nitride)계 및 옥시나이트라이드(Oxynitride)계 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 투광성 수지에 황색 계열의 형광체만을 포함되도록 하여 자연광(백색광)을 구현할 수 있지만, 연색지수의 향상과 색온도의 저감을 위해 녹색 계열의 형광체나 적색 계열을 형광체를 더 포함할 수 있다. 또한, 투광성 수지에 여러 종류의 형광체들이 혼합된 경우, 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. 투광성 수지에 여러 종류의 형광체들이 혼합된 것 이외에도, 적색 계열의 형광체를 갖는 층, 녹색 계열의 형광체를 갖는 층 및 황색 계열의 형광체를 갖는 층이 각각 별개로 나뉘어 구성될 수 있다.

상기 방열체(140)는 전원 제어부(150)와 내부 케이스(160)가 삽입되기 위한 수납 홈(140a)을 갖는다. 또한, 방열체(140)는 일측이 평평한 원 형면을 갖는 평탄부(142)를 갖고, 상기 원형 면의 외주를 따라 실질적으로 수직방향으로 연장된 가이드부(143)를 포함한다.

또한, 상기 방열체(140)는 상부 너비(또는 직경)가 넓고 하부 너비 (또는 직경)가 좁은 형상, 예컨대 평평한 원형 면의 중심축(A)을 기준으로 연장된 제1 원통부(145)와 상기 제1 원통부(145)로부터 상기 원형 면의 중심축(A)을 따라 직경이 감소하는 제2 원통부(147)를 포함한다.

상기 제1 원통부(145)의 평탄부(142)는 상기 평평한 원형면의 중심축(A)을 기준으로 돌출된 돌출부(142a)와 상기 돌출부(142a)에 연장되어 상기 돌출부(142a)보다 낮은 면을 갖는 저면부(142b)가 상기 돌출부(142a)의 주변으로 배치된다. 상기 돌출부(142a) 및 저면부(142b)는 상면은 서로 평행하거나 서로 평행하지 않을 수 있다. 상기 돌출부(142a)의 상면은 상기 저면부(142b)의 상면에 대해 실질적으로 수직방향으로 연장될 수 있다. 상기 돌출부(142a)의 상면에는 적어도 하나 이상의 광원 모듈부(130)가 안착될 수 있는 안착 홈(141-1)이 상기 돌출부(142a)의 상면으로부터 소정 깊이로 리세스된다.

또한, 상기 방열체(140)의 제1 원통부(145)는 상기 제1 원통부(145)의 원형 면을 관통하는 제 1홀(141a), 제 2 홀(141b) 및 제 3홀(141c)를 갖는다.

상기 제 1 홀(141a)에는 스크류(140b)가 삽입되고, 상기 스크류(140b)가 내부 케이스(160)의 내 측면에 배치된 체결 홀(160a)까지 통과하여 상기 방열체(140)와 내부 케이스(160)를 체결시킨다. 제 2 홀(141b)에는 상기 광원 모듈부(130)의 중심부에 배치된 홀(131a)을 통과한 스크류(140b)가 삽입되고, 상기 스크류(140b)는 상기 방열체(140)와 광원 모듈부(130)를 면접촉 시켜 체결시킨다. 이에 따라 광원 모듈부(130)에서 발생된 열을 효과적으로 방열체(140)로 이동시켜 방열 특성을 향상 시킬 수 있게 된다. 제 3홀(141c)은 전원 제어부(150)로부터 돌출된 전극 핀(150a)이 통과하여 상기 광원 모듈부(130)의 비아 홀(131b)에 삽입된다.

한편, 상기 제1 원통부(145)의 원형 면의 넓이 혹은 상기 제1 원통부(145)의 높이는 상기 광원 모듈부(130)의 전체 넓이나 전원 제어부(150)의 전체 길이에 따라 변화 될 수 있다.

상기 제1 원통부(145)는 상기 제1 원통부(145)의 표면의 길이 방향으로 복수의 방열 핀(41)를 갖는다. 상기 복수의 방열 핀(41)은 상기 제1 원통부(145)의 표면을 따라 방사상으로 배치될 수 있다. 이러한 제1 원통부(145)의 방열 핀들(41)은 방열체(140)와 동일한 재질이거나 다른 재질로 형성될 수 있으며, 상기 방열체(140)의 표면적을 증가시켜 주어 방열 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 방열 핀(41)은 제2 원통부(147)의 표면까지 연장될 수 있다. 상기 방열 핀(41)의 폭은 상기 제1 원통부(145)와 상기 제2 원통부(147)의 표면에서 동일한 폭으로 형성되거나, 서로 다른 폭으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 원통부(145)의 방열 핀(41)의 폭이 상기 제2 원통부(147)의 방열 핀(41)의 폭보다 넓게 형성될 수 있다. 이는 제1 원통부(145)의 직경이 제2 원통부(147)의 직경보다 크기 때문에, 상기 방열 핀(41)의 폭이 제1 원통부(145)로 갈수록 더 넓어질 수 있다. 이러한 방열체(140)의 방열 핀(4)은 방열체(140)의 상부에서 하부방향으로 갈수록 상기 방열 핀의 넓이가 좁아지거나 두께가 두꺼워 질 수 있다.

상기 방열체(140)는 열 방출 효율이 뛰어난 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 방열체(140)의 재질은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 마그네슘(Mg) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 광원 모듈부(130)와 상기 방열체(140) 사이에는 방열판이 배치될 수 있다. 방열판은 열 전도율이 뛰어난 열전도 실리콘 패드 또는 열전도 테이프 등으로 형성될 수 있으며, 상기 광원 모듈부(130)에서 생성된 열을 상기 방열체(140)로 효과적으로 전달할 수 있다.

상기 전원 제어부(150)는 지지기판(151)과, 상기 지지기판(151) 상에 탑재되는 다수의 부품(153)을 포함할 수 있는데, 상기 다수의 부품(153)은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈부(130)의 구동을 제어하는 구동 칩, 상기 광원 모듈부(130)을 보호하기 위한 ESD(Electro-static discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.

또한, 전원 제어부(150)는 회로적으로 연결된 지지기판(151)에서 돌출된 전극핀(150a)을 포함하고, 이와 같은 전극핀(150a)은 상기 방열체(140)의 제1 원통부(145)에 형성된 제 3홀(141c)을 관통하여 광원 모듈부(130)의 비아홀(131b)에 삽입되어 전원 제어부(150)로부터 광원 모듈부(130)에 전원을 공급한다.

상기 내부 케이스(160)는 상기 방열체(140)의 수납홈(140a)에 삽입되는 삽입부(161), 소켓부(170)와 연결되는 연결부(163)를 포함할 수 있다. 상기 내부 케이스(160)는 절연성 및 내구성이 뛰어난 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 수지 재질로 형성될 수 있다.

상기 삽입부(161)는 속이 비어있는 원통형상을 갖고, 삽입부(161)의 내측면엔 스크류가 삽입되는 체결홀(160a)이 형성된다. 이러한 삽입부(161)는 상기 방열체(140)의 수납홈(140a)에 삽입되어 상기 전원 제어부(150)와 상기 방열체(140) 사이의 전기적 쇼트 등을 방지함으로써 상기 조명 장치(100)의 내전압을 향상시킬 수 있다.

상기 소켓부(170)는 내부 케이스(160)의 연결부(163)와 결합되고, 외부전원과 전기적으로 연결된다.

상기 전원 제어부(150)는 상기 방열체(140)의 수납 홈(140a)에 안착되어 배치될 수 있다. 상기 전원 제어부(150)의 지지기판(151)은 상기 내부 케이스(160) 내의 공기 흐름을 원활히 하기 위해 상기 보드(131)의 일면에 대해 수직 방향으로 세워져 배치될 수 있다. 따라서, 상기 지지기판(151)이 상기 보드(131)의 일면에 대해 수평 방향으로 배치되는 경우에 비해, 상기 내부 케이스(160)의 내부에서 상, 하 방향으로 대류 현상에 의한 공기 흐름이 발생할 수 있게 되므로, 상기 조명 장치(100)의 방열 효율이 향상될 수 있다.

한편, 상기 지지기판(151)은 상기 내부 케이스(160) 내에 상기 내부 케이스(160)의 길이 방향에 대해 수직 방향으로 배치될 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 전원 제어부(150)는 상기 소켓부(170) 및 상기 광원 모듈부(130)와 각각 전극 핀(150a) 및 제1 배선(150b)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

구체적으로는, 상기 제 1 배선(150b)은 상기 소켓부(170)와 연결되어, 외부 전원으로부터 전원을 공급받을 수 있다. 또한, 상기 전극 핀(150a)은 상기 방열체(140)의 제 3홀(141a)을 통과하여 상기 전원 제어부(150) 및 상기 광원 모듈부(130)를 서로 전기적으로 연결할 수 있다.

도 3은 실시 예로서, 방열체의 핀 구조를 설명하기 위한 제1 원통부의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 방열체(140)는 외면에서 연장된 복수의 방열 핀(41)을 갖는다. 상기 복수의 방열 핀(41)은 이웃한 복수의 핀들이 서로 등 간격을 두고 방열체(140)의 외면에 배치될 수 있지만, 이웃한 핀들의 간격은 연장되는 방향으로 갈수록 서로 멀어진다. 이는 방열체(140)의 외면에 복수의 방열 핀(41)이 배치된 후, 외면을 코팅할 때, 방열 핀(41) 사이의 공간을 충분히 확보하여 방열 핀들 사이의 내부 영역에 코팅이 잘 될 수 있도록 하기 위함이다. 이때, 방열 핀(41)을 포함한 방열체(140)의 외면 코팅방법은 여러 가지 방법이 적용될 수 있지만, 예컨대 분체 도장으로 이루어질 수 있다. 상기 분체 도장은 에폭시 혹은 폴리 에틸렌계와 같은 수지 분말을 원료로 하여 방열체(140)의 외면에 정전기 등을 이용하여 막을 형성하는 것으로, 이러한 분체 도장에 따른 막은 내식성, 접착성 내구성 등이 향상된다. 또한, 특히 외부 충격에 강하고 물이나 습기에 취약하지 않아 방수 효과가 뛰어 나다. 이러한 방열체(140)는 외면의 거칠기가 코팅이 되지 않은 방열체(140)의 면 예를 들어, 방열체(140)의 상부 평평한 면이나 방열체 내부의 수납 홈을 이루는 내면의 거칠기 보다 작다.

실시 예에 따른 조명 장치에서의 방열 구조 또는 방열 시스템에 대해 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 방열 핀(41)들 사이의 영역에는 제1방열 구멍(43)이 형성되며, 상기 제1방열 구멍(43)으로 외부 공기가 유입되거나 내부 공기가 유출될 수 있다. 즉, 상기 제1방열 구멍(43)은 내부 공기와 외부 공기가 순환되는 경로(F1,F2)로 사용될 수 있다.

상기 제1방열 구멍(43)은 상기 방열 핀(41)의 길이 방향으로 형성될 수 있으며, 상기 제1방열 구멍(43)의 폭은 상기 방열 핀(41)들 간의 간격(T1)보다 좁게 형성될 수 있다.

상기 방열 핀(41)들 사이에는 복수의 홈(42,42a)이 배치되며, 상기 복수의 홈(42,42a) 사이에는 적어도 하나의 제1방열 구멍(43)이 형성된다. 상기 복수의 홈(42,42a)은 상기 제1방열 구멍(43)의 입구보다 낮은 깊이로 리세스되고 상기 제1방열 구멍(43)의 길이 방향으로 상기 제1방열 구멍(43)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 도 5와 같이, 상기 방열 핀(41)의 표면을 기준으로 복수의 홈(42,42a)의 최대 깊이(D1)는 상기 제1방열 구멍(43)의 입구와의 거리(D2)보다 깊게 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 홈(42,42a)의 깊이(D1)가 상기 제1방열 구멍(43)의 입구보다 깊게 배치되기 때문에, 외부로 유입되는 이물질이 상기 제1방열 구멍(43)으로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 상기 제1방열 구멍(43)의 폭(D3)은 상기 복수의 홈(42,42a) 간의 간격(T2)보다 좁을 수 있다. 상기 제1방열 구멍(43)의 폭(D3)은 동일한 폭으로 형성되거나, 내측 방향으로 갈수록 좁아지거나 넓게 형성될 수 있다.

상기 복수의 홈(42,42a)은 상기 제1방열 구멍(43)에 인접한 영역에 상기 제1방열 구멍(43)의 길이보다 긴 길이를 갖고 형성될 수 있다. 이러한 복수의 홈(42,42a)은 외부로부터 상기 제1방열 구멍(43)으로 이물질이 유입되는 것을 억제할 수 있다. 상기 이물질은 먼지나 물과 같은 것을 포함할 수 있다.

상기 제1 원통부(145)의 저면부(142b)에는 하나 또는 복수의 제2방열 구멍(45)이 형성되며, 상기 제2방열 구멍(45)은 상기 돌출부(142a)의 둘레를 따라 복수개가 서로 이격된다. 상기 제2방열 구멍(45)은 상기 제1 원통부(145)의 내부를 관통하여 수납홈(140a)에 연결될 수 있다.

상기 지지 기판(151)에는 복수의 제3방열 구멍(51)이 형성되며, 상기 복수의 제3방열 구멍(51)은 상기 지지 기판(151) 내에 원형 또는 다각형 형상을 갖고 형성될 수 있다. 상기 제3방열 구멍(51)은 상기 수납홈(140a)과 연결되며 상기 수납 홈(140a) 내에서 수직 방향보다는 수평 방향으로의 공기의 흐름을 안내하는 경로로 제공될 수 있다.

또한 상기 지지 기판(151)의 둘레에 배치된 내부 케이스(160)의 삽입부(161)에는 복수의 제4방열 구멍(61)이 형성될 수 있다. 상기 제4방열 구멍(61)은 상기 수납 홈(140a)과 연결되며, 상기 제4방열 구멍(61) 중 적어도 하나는 상기 제1방열 구멍(43) 중 적어도 하나와 대응되거나 어긋나게 배치될 수 있으며, 상기 다른 방열 구멍들과 연결된다. 상기 제1 방열 구멍(43), 상기 제3 및 제4방열 구멍(51,61)은 수평 방향으로의 공기 유동을 안내하는 경로를 제공하며, 상기 수납 홈(140a)에는 상기 제2방열 구멍(45)에 연결되어 수직 방향으로의 공기 유동을 안내하게 된다.

상기 광원 모듈부(130)에서 발생된 열은 방열체(140)에 의해 방열되며, 일부는 상기 방열체(140) 상으로 이동하게 된다. 이때 방열체(140) 상에 배치된 제1방열 구멍(43)을 통해 외부 공기가 유입되면서, 커버부(110) 내에서 발열된 열이 상기 제2방열 구멍(45)을 통해 유동하여 상기 제3 및 제4방열 구멍(51,61)을 거치고 상기 제1방열 구멍(43)을 통해 외부로 방출된다. 즉, 상기 제2방열 구멍(45)에 외부와 연통되는 경로를 연결해 줌으로써, 상기 광원 모듈부(130)에 의해 발생된 열을 외부로 방출시켜 줄 수 있다. 이에 따라 광원 모듈부(130)의 열에 대한 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.

도 5에 도시된 제1방열 구멍(43)은, 상기 방열체(140)의 두께 방향으로 동일한 폭(D3)으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

도 6에 도시된 제1방열 구멍(43)은, 상기 방열체(140)의 두께 방향으로 폭이 점차 넓어지거나 점차 좁아질 수 있다. 예컨대, 상기 제1방열 구멍(43)의 외부에 인접한 입구 폭(D4)이 가장 좁고 내부로 진행할수록 점차 넓어질 수 있다. 즉, 상기 제1방열 구멍(43)의 폭(D4)는 상기 방열체(140)의 두께 방향으로 진행할수록 점차 넓어지게 된다.

도 7에 도시된 제1방열 구멍(43)은 인접한 복수의 홈(42,42a) 사이에 수평한 선분에 대해 소정 각도(θ1)로 틸트되어 배치된다. 상기 각도(θ1)는 10도 내지 80도 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1방열 구멍(43)의 틸트 방향은 상기 지지 기판(151)의 제3방열 구멍(51)이나 내부 케이스(160)의 제4방열 구멍(61)에 대응되는 방향이 될 수 있다. 이러한 제1방열 구멍(43)의 틸트를 통해 방열 효율이 개선될 수 있다.

도 8 및 도 9는 제2실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 도면이다. 제2실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 조명 장치(101)는 방열체(140)의 둘레에 방열 판(240)이 결합된다. 상기 방열체(140)와 상기 방열 판(240)은 체결 수단을 구비하여 서로 체결될 수 있으며, 상기 체결 수단은 후술되는 체결 홈 및 체결 구멍 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 체결 수단은 체결 부재에 의해 서로 결합될 수 있다.

상기 방열체(140)의 외측 표면에는 체결 홈(44)이 배치되며, 상기 체결 홈(44)은 상기 제1 원통부(145)의 둘레를 따라 불 연속적인 루프 형태로 연결된다. 즉, 상기 체결 홈(44)은 상기 제1 원통부(145)의 방열 핀(41)의 표면에 형성되며, 예컨대 나사 선 형태로 형성될 수 있다.

상기 방열 판(240)은 상기 제1 원통부(145)의 직경과 동일한 직경의 오픈 영역(242)을 갖는 몸체(241)를 포함하며, 상기 몸체(241)의 외측 형상은 위에서 볼 때, 원 형상, 링 형상 또는 다각형 형상을 포함한다.

상기 방열 판(240)의 내측 둘레에는 체결 돌기(244)가 배치된다. 상기 체결 돌기(244)는 상기 체결 홈(44)의 간격과 대응되는 간격으로 형성되며, 예컨대 나사 선 형태로 형성될 수 있다. 상기 체결 홈(44) 및 체결 돌기(244)는 나사 선으로 형성된다.

상기 방열 판(240)은 내부가 원 형상으로 오픈됨으로써, 상기 방열체(140)의 외부 형상과 대응될 수 있다. 상기 방열체(140)의 체결 홈(44)은 제1 원통부(145)의 둘레를 따라 형성되므로, 상기 방열 판(240)은 제1 원통부(145)의 둘레에 결합된다. 상기 방열 판(240)이 상기 방열체(140)의 제1 원통부(145)의 둘레에 결합됨으로써, 상기 광원 모듈부로부터 발생된 열을 효과적으로 방열시켜 줄 수 있다.

상기 방열 판(240)은 상기 방열체(140)의 둘레에 접촉됨으로써, 상기 방열체(140)의 방열 면적을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 방열 판(240)은 상기 방열체(140)로부터 나사 선 방식으로 결합됨으로써, 결합 또는 분리될 수 있다.

상기 방열 판(240)은 상기 광원 모듈부의 출력이 증가되거나 교체될 경우, 기존에는 방열체(140)를 새롭게 디자인하여 방열 면적을 증가하게 된다. 실시 예는 상기 방열체(140)를 교체하지 않고, 상기 방열 판(240)을 추가로 결합시켜 줌으로써, 방열 면적을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 방열 판(240)의 둘레에는 방열 핀(243)이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 조명 장치의 광원 모듈부가 교체되더라도, 상기 방열체(140)는 교체하지 않고 재 사용할 수 있다.

상기 방열판(240)은 상기 방열체(140)의 가이드부(143)에 접촉될 수 있으며, 이러한 접촉 면적이 증가되면 열 전달효율이 증가될 수 있다.

도 10 및 도 11은 제3실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 조명 장치(102)는 방열체(140)의 가이드부(143) 및 방열 판(240A)에는 체결 구멍(47,245)이 형성된다. 상기 방열체(140)의 가이드부(143)의 체결 구멍(47)에는 및 상기 방열판(240A)의 체결 구멍(245)을 통해 체결 부재(246)가 체결되며, 상기 방열판(240A)을 상기 방열체(140)의 가이드부(143)에 체결할 수 있다. 상기 체결 부재(246)는 나사 또는 리벳과 같은 체결 부재를 포함한다.

상기 방열판(240A)은 상기 방열체(140)의 제1 원통부(145)와 상기 가이드부(143)에 면 접촉될 수 있다. 이에 따라 상기 방열체(140)의 방열 효율은 상기 방열판(240A)에 의해 증가될 수 있다.

상기 체결 부재(246)의 체결 방향은 상기 방열 판(240A) 방향부터 체결되거나 상기 방열부(140)의 가이드부(143)부터 체결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 방열 판(240A)의 외측 표면이나 내측 표면에는 방열 핀(243)이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이에 따라 조명 장치의 광원 모듈부가 교체되더라도, 상기 방열체(140)는 교체하지 않고 재 사용할 수 있다.

도 12는 도 8 및 도 10에 적용된 방열 판의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 방열 판(240B)은 반구형 형상의 제1방열판(24)과 제2방열판(34)이 결합된 구조로 제공될 수 있다.

상기 제1방열판(24)은 제1 및 제2체결부(25,26)를 포함하며, 상기 제1 및 제2체결부(25,26)에는 체결 구멍(21,22)을 포함한다. 상기 제2방열판(34)은 제3 및 제4체결부(35,35)를 포함하며, 상기 제3 및 제4체결부(35,36)은 체결 구멍(31,32)을 포함한다.

상기 제1방열 판(24)의 제1체결부(25)는 제2방열 판(34)의 제3체결부(35)에 대응되며, 상기 제1방열판(24)의 제2체결부(26)는 상기 제2방열 판(34)의 제4체결부(36)에 대응되게 위치한다. 이때 상기 제1 및 제3체결부(25,35)는 체결 구멍(21,31)을 통해 체결 부재(246)로 체결하고, 상기 제2 및 제4체결부(26,36)는 체결 구멍(22,32)을 통해 체결 부재(246)로 체결해 주게 된다. 이에 따라 상기 제2 및 제2방열 판(24,34)는 서로 결합된다. 즉, 상기 제1 및 제2방열 판(24,34)의 내측 구멍(241A)으로 방열체(140)의 제1 원통부(145)이 삽입되고, 상기 제1 내지 제4체결부(25,26,35,36)에 체결 부재(246)로 체결해 주어, 상기 제1 및 제2방열 판(24,34)이 상기 제1 원통부(145)의 둘레에 접촉되면서 고정될 수 있다. 상기 체결 부재(246)는 나사나 리벳을 포함한다.

상기 제1 및 제2방열 판(24,34)의 내부 구멍(241A)은 상기 제1 원통부(145)의 둘레에 대응되게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 제1 및 제2방열 판(24,34)의 외측 표면은 방열 핀이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

도 8 내지 도 12에 개시된 방열 판은 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 마그네슘(Mg) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 상기 방열 판은 상기 방열체와 동일한 재질이거나 상기 방열체의 열 전도율보다 높은 열 전도율을 갖는 재질로 형성될 수 있다.

위와 같은 조명장치(100,101,102)는 구조적으로 종래 재래식 배열전구를 대체할 수 있는 구조로 이루어져 있기 때문에, 새로운 조명장치에 따른 기구적 연결구조나 어셈블리의 개선 없이 종래 재래식 배열전구를 위한 설비를 이용할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 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, 실시예에 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.

41: 방열 핀 42,42a: 홈
43,45,51,61: 방열 구멍 100,101,102: 조명장치
110: 커버부 130: 광원모듈부
133-1: 발광소자 140: 방열체
142: 평탄부 150: 전원 제어부
151: 지지기판 160: 내부 케이스
170: 소켓부 240,204A,240B: 방열판

Claims

광을 방출하는 커버부;
상기 커버부의 하부 둘레에 결합되며, 내부에 수납홈, 외부 표면에 복수의 방열 핀 및 상기 복수의 방열 핀 사이에 제1방열 구멍을 갖는 방열체;
상기 방열체의 상부에 배치되며 복수의 발광 소자를 갖는 광원 모듈부;
상기 방열체의 내부에 결합되는 내부 케이스;
상기 내부 케이스의 내부에 결합되며 상기 광원 모듈부와 전기적으로 연결된 지지 기판을 갖는 전원 제어부;
상기 방열체의 하부에 결합된 소켓부
상기 지지 기판에 상기 제1 방열 구멍, 상기 수납 홈 및 상기 제3방열 구멍과 연결되는 복수의 제3방열 구멍; 및
상기 내부 케이스에 상기 제1방열 구멍 및 상기 수납 홈과 연결되는 복수의 제4방열 구멍을 포함하는 조명 장치.
제1항에 있어서, 상기 방열체의 상부에는 상기 광원 모듈부의 둘레에 상기 수납 홈과 연결되는 복수의 제2방열 구멍을 포함하는 조명 장치.
제2항에 있어서, 상기 방열 핀과 상기 제1방열 구멍 사이에 복수의 홈을 포함하며, 상기 복수의 홈은 상기 제1방열 구멍의 위치보다 더 깊은 깊이를 포함하는 조명 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1방열 구멍은 상기 방열체의 두께 방향으로 진행할수록 폭이 점차 넓어지는 조명 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방열체의 상부 둘레에 결합 또는 분리되는 방열 판을 포함하는 조명 장치.
제5항에 있어서, 상기 방열체의 상부 둘레 및 상기 방열 판에는 서로 대응되는 체결 홈 및 체결 구멍 중 적어도 하나를 포함하는 체결 수단을 포함하는 조명 장치.
제6항에 있어서, 상기 체결 수단은 나사 선 또는 나사 구멍을 포함하는 조명 장치.
제6항에 있어서, 상기 방열 판의 외측 둘레에 형성된 방열 핀을 포함하는 조명 장치.
제5항에 있어서, 상기 방열판은 상기 방열체의 둘레에 반구형 형상을 갖고 서로 결합되는 제1 및 제2방열 판을 포함하는 조명 장치.