KR20150013053A

KR20150013053A - Led 조명 장치

Info

Publication number: KR20150013053A
Application number: KR1020140093380A
Authority: KR
Inventors: 이진욱; 강기태
Original assignee: 서울반도체 주식회사
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2015-02-04

Abstract

본 개시의 LED 조명 장치는, 외관을 이루는 외부 하우징; 외부 하우징 상에 배치되는 기판; 기판 상에 실장된 LED 소자를 포함하는 광원 모듈; 광원 모듈 상부에 배치되어 광원 모듈로부터 조사되는 빛을 전면부, 측면 영역 및 외부 하우징의 하부 방향으로 반사시키는 제1 반사 부재; 및 외부 하우징과 체결되어 광원 모듈을 둘러싸는 확산 커버를 포함한다.

Description

LED 조명 장치{LED illumination device}

본 개시(disclosure)는 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED 조명 장치에 관한 것이다.

발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환시켜 빛을 발생시키는 소자로서, 일반적으로 p형 반도체와 n형 반도체의 이종접합 구조를 가지고, 다양한 광을 방출하는 활성층을 포함하여 구성된다. LED는 반도체의 종류 또는 조성에 따라 다양한 파장의 빛을 발생할 수 있어 필요에 따라 여러 가지 빛을 구현할 수 있다. 또한, LED는 다른 발광체에 비해 수명이 길고, 낮은 전압을 사용하면서 소비전력이 작다는 특성이 있다. 이에 형광등이나 백열전구와 같은 기존의 조명 장치를 LED를 이용한 조명 장치로 대체하고 있다.

그런데, LED를 이용한 조명 장치는 빛이 전면부로만 방출되어 기존의 백열전구와 배광 특성(Light Distribution Characteristic)에서 차이가 있다. 예를 들어, 백열전구는 빛이 360도의 전방향으로 방출되는 반해, LED를 이용한 조명 장치는 직진성이 강하고 조사각이 작아 전면부의 방향으로 가장 많은 빛이 방출되고, 전체의 공간을 비치기 어려운 점이 있다. 또한, 빛이 방출되는 전면부로부터 측면부로 갈수록 빛의 방출량이 감소하면서 반대방향인 후면부의 경우에는 빛이 거의 방출되지 않아 어두운 현상이 발생된다. 이에 따라, 기존의 백열전구를 대체하기 위해서는 넓은 배광 특성을 가지는 LED를 이용한 조명 장치가 요구된다. 아울러, 조명 장치 외부 표면에 복수 개의 리브(Rib)를 배치하여 LED 소자로부터 발생하는 열을 외부로 용이하게 방출시키고 있다. 그러나 조명 장치의 외관에 복수 개의 리브들이 배치됨에 따라 심미성이 떨어지는 문제가 있다.

본 개시의 실시예는, LED 광원으로부터 조사된 빛을 전면부 뿐만 아니라 측면 및 후면 배광이 가능하여 전방향으로 고르게 방출할 수 있는 LED 조명 장치를 제공하고자 한다.

또한, 방열 특성을 위한 방열 리브(Rib)를 조명 장치 내부에 배치함으로써 조명 장치의 외관을 매끄럽게 형성하여 심미성을 향상시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공하고자 한다.

또한, LED 조명 장치의 방열 부재를 제1 히트싱크부 및 제2 히트싱크부가 체결된 2단 구성으로 형성하여 방열 표면적을 증가시키고, 대류 현상을 증가시켜 방열 특성을 향상시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공하고자 한다.

본 개시의 일 관점에 따른 LED 조명 장치는, 외관을 이루는 외부 하우징; 상기 외부 하우징 상에 배치되는 기판; 상기 기판 상에 실장된 LED 소자를 포함하는 광원 모듈; 상기 광원 모듈 상부에 배치되어 상기 광원 모듈로부터 조사되는 빛을 전면부, 측면 영역 및 상기 외부 하우징의 하부 방향으로 반사시키는 제1 반사 부재; 및 상기 외부 하우징과 체결되어 상기 광원 모듈을 둘러싸는 확산 커버를 포함한다.

본 개시의 다른 관점에 따른 LED 조명 장치는, 몸체부와, 상기 몸체부 내부의 내주면을 따라 길이 방향으로 형성된 방열 리브(rib) 및 상기 방열 리브의 주변에 형성되면서 상기 몸체부를 관통하는 관통홀을 포함하는 외부 하우징; 상기 외부 하우징 상에 배치되는 기판; 상기 기판 상에 실장된 LED 소자를 포함하는 광원 모듈; 및 상기 외부 하우징과 체결되어 상기 광원 모듈을 둘러싸는 확산 커버를 포함한다.

본 개시의 또 다른 관점에 따른 LED 조명 장치는, 제1 히트싱크부; 상기 제1 히트싱크부 상에 배치된 광원 모듈부; 상기 제1 히트싱크부 하부에서 상기 제1 히트싱크부와 체결되는 제2 히트싱크부; 및 상기 제1 히트싱크부 상부에서 체결되어 상기 광원 모듈부를 둘러싸는 커버부를 포함한다.

본 개시의 일 관점에 따르면, LED 광원으로부터 조사된 빛을 전면부 뿐만 아니라 측면 및 후면 배광이 가능하여 전방향으로 고르게 방출시킬 수 있다.

또한, 히트 싱크 역할을 하는 방열 리브를 LED 조명 장치의 내부에 배치함으로써 외부 하우징의 표면을 매끄러운 표면으로 형성하여 빛의 균일성을 증가시키고 소비자의 기호를 만족시킬 수 있다.

아울러, 방열 리브를 외곽에 관통홀을 도입하여 방열 리브에 의한 열 방출 효과뿐만 아니라 공기의 대류 현상을 유도하여 조명 장치의 방열 효율을 증가시킬 수 있다.

본 개시의 다른 관점에 따르면, LED 조명 장치의 방열 부재를 제1 히트싱크부 및 제2 히트싱크부가 체결된 2단 구성으로 형성함에 따라, 방열 표면적을 증가시킬 수 있다.

또한, 제1 히트싱크부 및 제2 히트싱크부가 체결된 2단 구성으로 형성함에 따라, 내부에서도 대류 작용이 이루어짐에 따라 유동하는 공기와 접촉 면적이 증가하여 양쪽 면을 방열시킴으로써 방열 효과를 상승시킬 수 있다.

아울러, 공기가 이동하는 관통홀을 LED 소자가 실장되는 공간 대신에 확산 커버 외측인 외부 영역에 배치함으로써 기밀을 향상시킬 수 있고 투습을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치를 나타내보인 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치를 나타내보인 분리 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 외부 하우징을 나타내보인 도면들이다.
도 5 내지 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 반사부재를 나타내보인 도면들이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치로부터의 광원의 진행 방향을 나타내보인 단면도이다.
도 9a는 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치로부터의 공기의 흐름 방향을 나타내보인 단면도이다.
도 9b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치로부터의 공기의 흐름 방향을 나타내보인 단면도이다.
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치를 나타내보인 단면도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치 외부에 전등갓이 배치된 램프를 나타내보인 도면이다.
도 12 내지 도 16은 본 개시의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.
도 17 내지 도 21은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다.

복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 또, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치를 나타내보인 사시도이다. 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치를 나타내보인 분리 사시도이다. 도 3 및 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 외부 하우징을 나타내보인 도면들이다. 도 5 내지 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 반사부재를 나타내보인 도면들이다. 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치로부터의 광원의 진행 방향을 나타내보인 단면도이다. 도 9a는 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치로부터의 공기의 흐름 방향을 나타내보인 단면도이다. 그리고 도 9b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치로부터의 공기의 흐름 방향을 나타내보인 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)는, 조명 장치의 외관을 이루는 외부 하우징(housing, 105)과, 외부 하우징(105) 상에 배치되는 기판(130)과, 기판(130) 상에 실장된 LED 소자(135)를 포함하는 광원 모듈(140)과, 광원 모듈(140)로부터 조사되는 빛을 외부 하우징(105) 방향으로 반사시키는 제1 반사 부재(150) 및 외부 하우징(105)과 체결되어 광원 모듈(140)을 둘러싸는 확산 커버(160)를 포함한다.

외부 하우징(105)은 상부에 확산 커버(160)와 결합하고, 하부에 내부 하우징(170) 및 전원 플러그(180)와 결합하여 LED 조명 장치(100)의 외관을 구성한다. 전원 플러그(180)는 내부 하우징(170)의 하부에 연결되어 외부로부터 LED 조명 장치(100)를 구동하기 위한 전원을 인가받는다. 외부 하우징(105)은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 매끄러운 표면(smooth surface)을 가지게 형성된다. 외부 하우징(105)은 알루미늄 등과 같이 열전도성이 높은 금속재질로 이루어진 경우 방열 효과가 더욱 증가할 수 있다. 전원 플러그(180)는 금속 재질로 형성되며, 다수의 나사산 형상의 요철부를 포함하도록 형성되어 전구용 외부 소켓에 적용될 수 있다.

LED 조명 장치의 외부 하우징 부분을 나타내보인 도 3 및 도 3을 상부에서 나타내보인 도 4를 참조하면, 외부 하우징(105)은 몸체부(110)와, 몸체부(110) 내부의 내주면을 따라 몸체부(110)의 길이 방향으로 형성되면서 몸체부(110)의 외부까지 연장된 복수 개의 방열 리브(Rib, 111) 및 몸체부(110)의 방열 리브(111)를 둘러싸면서 몸체부(110)를 관통하는 관통홀(112)을 포함하여 히트 싱크(heat sink)를 구성한다. 외부 하우징(105)의 몸체부(110)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 매끄러운 표면을 가지게 형성된다. 방열 리브(111)는 핀(fin) 형상으로 돌출되어 있다. 방열 리브(111)는 외부 공기와의 접촉 면적을 증가시켜 LED 소자(140)로부터 발생하는 열을 방출시키는 역할을 한다. 관통홀(112)은 방열 리브(111)의 바깥 부분을 둘러싸면서 몸체부(110)를 관통하게 배치된다. 관통홀(112)은 몸체부(110)의 내부로 공기가 유입되는 공기 유입부(112a), 몸체부(110)를 관통하는 공기 배출 유로(112b) 및 공기 배출부(112c)를 포함하여 구성된다. 관통홀(112)은 몸체부(110)를 관통하여 공기가 흐를 수 있는 공기 흐름 통로 역할을 한다. 이에 따라 외부 하우징(105) 내부로 유입된 공기의 대류 현상에 의해 LED 소자(140)로부터 발생하는 열을 방출시킬 수 있다. 또한, 외부 하우징(105)은 내부에 내부 하우징(170)을 삽입하기 위한 내부 공간(113)을 포함한다.

외부 하우징(105)의 상부에는 외부 하우징(105)과 결합되면서 방열 리브(110b)를 둘러싸는 제2 반사부재(127)가 배치된다. 제2 반사부재(127)는 몸체부(120), 외부 하우징(105)과 결합하기 위한 체결부(123) 및 LED 소자(135)를 포함하는 광원 모듈(140)이 배치되는 장착부(125)를 포함한다. 제2 반사부재(127)는 반사율이 높은 금속 재질을 포함하여 구성될 수 있다. 제2 반사부재(127)의 장착부(125)는 몸체부(120)의 경계면으로부터 제1 높이(H)를 가지게 돌출하여 형성된다. 여기서 장착부(125)는 그 둘레를 이루는 면이 경사면을 가지게 형성될 수 있다.

제2 반사부재(127)의 장착부(125)의 상부면에는 광원 모듈(140)이 배치된다. 광원 모듈(140)은 기판(130)과, 기판(130) 상에 실장된 LED 소자(135)를 포함하여 구성될 수 있다. LED 소자(135)는 칩 온 보드(COB; Chip on board) 방식으로 형성하거나 사이드 뷰(side view) 방식으로 형성될 수 있다. 또한 LED 소자(135)는 LED 소자(135)는 원형의 형상을 가지는 기판(130)의 주변을 따라 동심원 형상으로 배치될 수 있다.

광원 모듈(140) 상부에 LED 소자(135)로부터 방출된 빛을 조명 장치의 전 방향으로 반사시키는 제1 반사부재(150)가 배치된다. LED 조명 장치의 제1 반사부재(150)를 나타내보인 도 5 및 도 5의 단면 일부를 나타내보인 도 6을 참조하면, 제1 반사부재(150)는 광원 모듈(140)의 상방의 소정의 높이 위에 배치되는 반사 날개부(152), 반사 날개부(152)로부터 광원 모듈(140)의 기판(130) 방향으로 연장되는 측면부(153) 및 반사 날개부(152) 및 측면부(153)를 광원 모듈(140)의 기판(130) 상에 고정하는 지지부(154)를 포함한다. 제1 반사부재(150)를 상부면에서 나타내보인 도 7을 참조하면, 제1 반사부재(150)는 중앙에 개구부를 포함하는 링(ring) 형상을 가진다. 반사 날개부(152)는 기판(130) 상에 실장된 LED 소자(135)가 배치된 위치와 마주보는 위치에 배치되며, 기판(130)의 외주면보다 더 큰 크기로 형성될 수 있다. 반사 날개부(152)가 기판(130)의 외주면보다 더 큰 크기로 형성될수록 후면 영역으로 반사되는 광원의 양이 많아지게 된다. 광원 모듈(140)의 기판(130)은 원형의 형상을 가지게 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다각형의 형상으로 형성될 수 있다.

LED 소자(135)는 원형의 형상을 가지는 기판(130)의 주변을 따라 동심원 형상으로 배치될 수 있다. 또한, LED 소자(135)는 비록 도면에서 도시하지는 않았지만, LED 소자(135)의 일부는 기판(130) 중심부에 배치되고, 일부는 기판(130) 중심부에 배치된 LED 소자를 둘러싸게 배치될 수도 있다. 지지부(154)는 기판(130)과 나사 결합을 통해 고정될 수 있고, 이를 위해 하부에 관통홀(155)을 포함하여 형성될 수 있다.

제1 반사부재(150)는 LED 소자(135)로부터 조사된 빛을 확산 커버(160)의 중앙 영역으로 방출시키면서 빛의 일부를 확산 커버(160)의 측면 영역과 하단 영역으로 반사시키는 역할을 한다. 이에 따라 LED 소자(135)로부터 방출된 빛은 확산 커버(160)의 전 방향에 걸쳐 발산될 수 있다. 이에 대한 설명은 추후 상세하게 설명하기로 한다.

내부 하우징(170)은 내부에 전원을 조명 모듈의 입력 전원으로 변환시키는 전원부(175)가 배치될 수 있다. 전원부(175)는 전원을 직류 전원으로 변환시키는 컨버터(convertor)를 포함하여 구성될 수 있다. 내부 하우징(170)은 외부 하우징(105)과 전원부(175) 사이를 절연시키기 위해 절연 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 내부 하우징(170)은 외부 하우징의 관통홀(110d)과 체결되는 관통 부재(173)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

확산 커버(160)는 외부 하우징(105)의 상부에 결합되어 내부 공간을 정의하고, 광원 모듈(140)로부터 방출된 광원을 확산시키는 역할을 한다. 확산 커버(160)는 투명한 재질, 또는 반투명한 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 유리, 아크릴 또는 폴리카보네이트 등과 같은 플라스틱을 포함하여 구성될 수 있다. 확산 커버(160)는 광원 모듈(140)을 포함하는 내부 구조물이 직접적으로 보이지 않은 상태로 광이 투과될 수 있게 표면에 코팅을 하거나 확산 커버(160) 재료 내에 확산제를 혼합하여 형성될 수 있다. 또한, 확산 커버(160)의 내측 표면에 조명 장치가 특정한 색온도의 광을 방출할 수 있도록 형광물질(미도시함)이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 확산 커버(160) 내측 표면에 형성된 형광물질은 노란색 계열일 수 있다. 이러한 형광 물질이 코팅된 확산 커버(160)는 LED 소자(135)에서 이격되어 배치됨에 따라, 리모트 포스퍼(Remote phosphor)라 할 수 있다.

LED를 이용한 조명 장치는 직진성이 강하고 지향각이 120도로, 지향각이 360도인 백열전구보다 작아 전면부의 방향으로 가장 많은 빛이 방출된다. 또한, 빛이 방출되는 전면부로부터 측면부로 갈수록 빛의 방출량이 감소하고, 지향각을 넘어가는 반대방향인 확산 커버의 하단영역의 경우에는 빛이 거의 방출되지 않아 어두운 현상이 발생된다.

이에 대하여 본 개시에 따른 LED 조명 장치(100)는 반사 부재(150)를 통해 조명 장치의 후면부로 빛을 방출시킴으로써 전방향(Omnidirectional)에 빛을 방출할 수 있다. 광원의 진행 방향을 나타내보인 도 8을 참조하면, 본 개시에 따른 LED 조명 장치(100)는 제1 반사부재(150)의 반사 날개부(152)가 LED 소자(135)로부터 조사된 광의 일부를 확산 커버(160)의 측면 영역과 하단 영역, 즉, 외부 하우징(105) 방향으로 반사시킴으로써 배광 영역이 증가함에 따라 후배광 요건을 충족시킨다. 반사 날개부(152)에 의해 반사된 광의 일부에 대하여 이해의 편의를 위하여 화살표로 광의 경로를 도시하였다. 도 8에서 광 경로 L1 및 L2는 반사 날개부(152)에 의해 반사되어 진행하는 모습을 나타낸다. LED 소자(135)로부터 조사되는 광원이 반사 날개부(152)를 통해 확산 커버(160)의 측면 영역 및 하단 영역까지 조사됨에 따라 LED 소자(135)로부터 방출된 빛은 확산 커버(160)의 전 방향에 걸쳐 발산될 수 있다.

한편, 도 8에서 X˚도 표시된 배광 영역을 넓히기 위해서 제2 반사부재(127)의 높이(h)를 변경하여 조절할 수 있다. 예를 들어, 제2 반사부재(127)의 높이가 높아질수록 제1 반사부재(150)에서 반사되어 하단 영역으로 반사되는 각도가 넓어져 후면부로 조사되는 광량이 많아진다. 그러나 제2 반사부재(127)의 높이(h)는 확산 커버(160)와 간격이 가까워져 전면부로 비추어지는 광량이 감소하거나 확산 커버(160) 표면에 암부가 발생하지 않는 높이로 조절하는 것이 바람직하다. 또한, 외부 하우징(105)의 높이를 낮추어 제2 반사부재(127)의 높이를 높이는 경우에는 방열 면적이 낮아져 방열 효과가 감소될 수 있다.

한편, 본 개시에 따른 조명 장치는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 외부 하우징(105)의 몸체부(110) 내부에 방열 리브(111)를 포함하는 히트 싱크가 형성된다. 방열 리브(111)는 몸체부(110) 내부의 내주면을 따라 몸체부(110)의 길이 방향으로 형성되면서 몸체부(110)의 외부까지 돌출하여 연장하여 형성된다. 몸체부(110) 내부에 형성된 방열 리브(111)는 유동하는 공기와 접촉면적을 높이는 역할을 한다. 관통홀(112)은 방열 리브(111)의 바깥 부분을 둘러싸면서 몸체부(110)를 관통하게 배치된다. 관통홀(112)은 몸체부(110)의 내부로 공기가 유입되는 공기 유입부(112a), 몸체부(110)를 관통하는 공기 배출 유로(112b) 및 공기 배출부(112c)를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 본 개시에 따른 LED 조명 장치는 날개 형상으로 형성된 방열 리브(111)를 통해 열을 배출할 수 있다. 이와 더불어, 도 9a에 도시한 바와 같이, 공기 유입부(112a)를 통해 유입된 공기는 몸체부(110)를 관통하는 공기 배출 유로(112b)를 따라 이동하면서 열교환한 후, 외부 하우징(105)의 하부에 위치한 공기 배출부(112c)를 통해 배출된 구성을 가져 방열 효율이 증가한다. 도 9a의 화살표(a1, a2)는 공기의 흐름에 따라 열을 배출하는 유로를 의미한다. 즉, 상단부에서 발생한 열을 하부 및 외주방향으로 외부 하우징(105)이 배출시키는 역할을 한다. 한편, 본 개시에서는 공기 유입부(112a)에서 공기 배출부(112c)의 일 방향으로 공기가 흐르는 구성을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 공기는 공기 배출부(112c)로 제시된 위치로부터 유입되어 공기 유입부(112a)로 제시된 위치로 배출될 수 있다. 즉, 공기는 양 방향으로 흐를 수 있다.

한편, 내부 하우징(170)에 관통홀을 배치하여 내부 하우징(170) 내부에 배치되는 전원부(175)로부터 발생하는 열의 방열 효과를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 내부 하우징(170)에 관통홀(112d)이 추가로 배치된 LED 조명 장치를 나타내보인 도 9b를 참조하면, 내부 하우징(170)에 적어도 하나 이상의 관통홀(112d)들을 배치한다. 관통홀(112d)들은 내부 하우징(170)의 길이 방향으로 배열되거나 또는 내부 하우징(170)의 외주면 둘레를 따라 배열될 수 있다. 공기 유입부(112a)를 통해 유입된 공기는 몸체부(110)를 관통하는 공기 배출 유로(112b)를 따라 이동하고, 이 가운데 일부는 관통홀(112d)들을 통과하면서 열교환된다. 이 경우, 공기 배출 유로(112b) 및 관통홀(112d)들 사이를 이동하는 공기가 흐르는 통로의 면적이 관통홀(112d)이 추가됨으로써 증가함에 따라 방열 효율이 더욱 증가될 수 있다. 도 9b의 화살표(a1, a2, a3)는 공기의 흐름에 따라 열을 배출하는 유로를 의미한다. 즉, 상단부에서 발생한 열을 내부 하우징(170)의 관통홀(112d) 및 외부 하우징(105)을 통해 배출시키는 역할을 한다. 한편, 본 개시에서는 공기 유입부(112a)에서 공기 배출부(112c)의 일 방향으로 공기가 흐르는 구성을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 공기는 공기 배출부(112c)로 제시된 위치로부터 유입되어 공기 유입부(112a)로 제시된 위치로 배출될 수 있다. 즉, 공기는 양 방향으로 흐를 수 있다.

다른 실시예에서 LED 조명 장치는 공기 유입부를 통해 몸체부의 내부 공간으로 이동하는 공기의 흐름에 와류(vortex)를 유발시켜 방열 효과를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 도 10을 참조하면, LED 조명 장치의 몸체부(110)의 내측벽(110a)에는 양각의 엠보싱(embossing) 돌기부(e)가 배치되어 있다. 엠보싱 돌기부(e)는 몸체부(110)의 노출된 내측벽(110a) 전면에 걸쳐 형성될 수 있다. 이와 같이 몸체부(110)의 내측벽(110a)에 엠보싱 돌기부(e)가 형성되면 공기 유입부(112a)를 통해 몸체부(110)의 내부로 유입된 공기가 엠보싱 돌기부(e)에 의해 와류 발생을 유도할 수 있다. 이에 따라 LED 조명 장치 동작시 발생된 열이 와류에 의해 공기 순환이 활발하게 이루어지게 됨으로써 방열 효과를 향상시킬 수 있다. 한편, 본 개시의 실시예에서는 몸체부(110)의 노출된 내측벽(110a) 전면에 엠보싱 돌기부(e)가 형성되어 있는 형상에 대하여 설명하였으나, 몸체부(110) 내측벽(110a)에 부분적으로 엠보싱 돌기부(e)가 형성된 구조로 포함할 수 있다. 예를 들어, 엠보싱 돌기부(e)는 몸체부(110)의 적어도 일 측벽부에 길이 방향으로 배치될 수 있다.

이와 같이, 본 개시에 따른 LED 조명 장치(100)는 외부 하우징(105)의 몸체부(110) 내부에 방열 리브(111) 및 관통홀(112)을 포함하는 열 방출을 위한 히트 싱크를 배치함에 따라 외부 하우징(105)의 표면을 매끄러운 표면으로 구성할 수 있다. 이에 따라, LED 조명 장치(100) 외부에 전등갓을 씌우는 경우, 외부 하우징(105)의 표면으로 빛이 재반사되더라도 매끄러운 표면에 의해 빛이 손실되는 것을 방지하여 빛의 균일성이 증가할 수 있다. 또한, 공기가 이동하는 통로인 관통홀을 LED 소자가 실장되는 공간 대신에 확산 커버 외측인 외부 영역에 배치함으로써 기밀을 향상시킬 수 있고 투습을 방지할 수 있는 이점이 있다. 아울러, 몸체부 내측면에 엠보싱 돌기부를 배치함으로써 방열 효과를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 11은은 본 개시의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치 외부에 전등갓이 배치된 램프를 나타내보인 도면이다.

도 11을 참조하면, LED 조명 장치(100) 외부에 배치된 전등갓을 더 포함한 램프(200)는 외부 소켓부(210)와, 외부 소켓부(210)의 외주면에 체결수단을 통해 LED 조명 장치(100)가 탈착가능하게 구비되며, LED 광원으로부터 발생되는 빛을 특정한 방향으로 유도하는 반사갓(215)을 포함한다. 램프(200)는 반사갓(215) 및 외부 소켓부(210)를 지지하기 위한 지지와이어(205)를 더 포함하여 구성될 수 있다. LED 조명 장치(100)의 외부 하우징(105)의 표면을 매끄러운 표면으로 구성함에 따라, 외부 하우징(105)의 표면으로 빛이 재반사되더라도 빛이 손실되는 것을 방지하여 빛의 균일성이 증가할 수 있다.

도 12는은 본 개시의 다른 실시예에 따른 벌브형 LED 조명 장치를 나타내보인 사시도이다. 도 13은 본 개시의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치를 나타내보인 분리 사시도이다. 도 14a는 도 12의 LED 조명 장치의 단면도이다. 도 14b는 내부 하우징에 관통홀이 배치된 LED 조명 장치의 단면도이다. 도 15는 종래 히트싱크부의 문제점을 설명하기 위해 나타내보인 도면이다. 그리고 도 16은 또 다른 실시예에 따른 제1 히트싱크부를 나타내보인 도면이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 벌브형 LED 조명 장치(1100)는, 제1 히트싱크부(1105)와, 제1 히트싱크부(1105) 상에 배치된 광원 모듈부(1170)와, 제1 히트싱크부(1105) 하부에서 상기 제1 히트싱크부(1105)와 체결되는 제2 히트싱크부(1120)와, 제2 히트싱크부(1120) 아래에 배치되는 하부 케이스(1140) 및 제1 히트싱크부(1105) 상부에서 체결되어 광원 모듈부(1170)를 둘러싸는 확산 커버(1150)를 포함한다.

제1 히트싱크부(1105)는 상부에 확산 커버(1150)와 결합하고, 하부에 제2 히트싱크부(1120), 하부 케이스(1140) 및 전원 플러그(1145)와 결합하여 LED 조명 장치(1100)의 외관을 구성한다. 전원 플러그(1145)는 하부 케이스(1140)의 하부에 연결되어 외부로부터 LED 조명 장치(1100)를 구동하기 위한 전원을 인가받는다. 제1 히트싱크부(1105) 및 제2 히트싱크부(1120)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 매끄러운 표면(smooth surface)을 가지게 형성된다. 일 예로, 제1 히트싱크부(1105) 또는 제2 히트싱크부(1120)는 알루미늄 등과 같이 열전도성이 높은 금속재질로 이루어진 경우 내부에서 발생된 열을 외부로 방출하는 방열 효과가 더욱 증가할 수 있다. 전원 플러그(1145)는 금속 재질로 형성되며, 다수의 나사산 형상의 요철부를 포함하도록 형성되어 전구용 외부 소켓에 적용될 수 있다.

도 12의 LED 조명 장치의 단면도를 나타내보인 도 14a를 참조하면, 제1 히트싱크부(1105)는 제1 돌기부(1103) 및 제1 돌기부(1103)와 연결되면서 제1 돌기부(1103) 주위를 둘러싸는 제1 케이스(1102)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 돌기부(1103)의 상부면은 평평한 메사(mesa) 구조로 형성될 수 있다. 제1 돌기부(1103) 주위를 둘러싸는 제1 케이스(1102)는 하부로 갈수록 완만한 경사를 가지는 곡면으로 형성된다. 제1 돌기부(1103)는 제1 케이스(1102)의 높이와 동일하거나 낮은 높이를 가지게 형성될 수 있다.

제1 돌기부(1103)의 상부면에는 광원 모듈부(1170)가 배치된다. 광원 모듈부(1170)는 기판(1155)과, 기판(1155) 상에 실장된 LED 소자(1160)를 포함하여 구성될 수 있다. 기판(1155) 상에 실장된 LED 소자(1160)는 칩 온 보드(COB; Chip on board) 방식으로 형성하거나 사이드 뷰(side view) 방식으로 형성될 수 있다. LED 소자(1160)는 원형의 형상을 가지는 기판(1150)의 주변을 따라 동심원 형상으로 배치될 수 있다. 제1 히트싱크부(1105)는 광원 모듈부(1170)와 접촉하게 설치되어, 광원 모듈부(1170)로부터 발생하는 열을 방출하도록 구성된다. 즉, 제1 히트싱크부(1105)의 제1 돌기부(1103)의 상부면이 광원 모듈부(1170)의 기판(1155)과 접촉하도록 구성되어 LED 소자(1160)로부터의 열을 공기로 방출하게 된다.

도 13을 참조하면, 제2 히트싱크부(1120)는 외관을 구성하는 제2 케이스(1110)와, 제2 케이스(1110) 중심부에 기둥 형상으로 돌출하여 형성된 제2 돌기부(1115)와, 제2 돌기부(1115) 상부에 형성된 플레이트(1113)를 포함하여 구성될 수 있다. 제2 돌기부(1115)의 상부면은 평평한 메사 구조로 형성될 수 있다. 제2 돌기부(1115) 주위를 둘러싸는 제2 케이스(1110)는 하부로 갈수록 점점 좁아지는 폭을 가지도록 경사를 가지는 곡면으로 형성된다. 제2 돌기부(1115)의 측면부에는 적어도 하나 이상의 공기 유입홀(1114)을 포함하여 구성될 수 있다. 제2 돌기부(1115)는 제2 케이스(1110)보다 높은 높이를 가지게 형성될 수 있다. 공기 유입홀(1114)은 LED 조명 장치(1100)의 내부로 유입된 공기가 이동하는 공기 흐름 통로 역할을 한다.

하부 케이스(bottom case, 1140)는 외부 하우징(1135)과 내부 하우징(1130)을 포함한다. 외부 하우징(1135)은 금속 재질로 형성되며, 다수의 나사산 형상의 요철부를 포함하도록 형성되어 전원 플러그(1145)와 연결될 수 있다. 내부 하우징(1130)은 내부에 전원을 조명 모듈의 입력 전원으로 변환시키는 전원부(1125)가 배치될 수 있다. 전원부(1125)는 전원을 직류 전원으로 변환시키는 컨버터(convertor)를 포함하여 구성될 수 있다. 내부 하우징(1130)은 제1 히트싱크부(1105) 및 제2 히트싱크부(1120)와 전원부(1145) 사이를 절연시키기 위해 절연 물질을 포함하여 형성될 수 있다.

다시 도 14a를 참조하면, 제1 히트싱크부(1105)와 제2 히트싱크부(1120)는 제2 히트싱크부(1120)의 제2 돌기부(1115)의 상부면이 제1 히트싱크부(1105)의 제1 돌기부(1103)의 바닥면과 접촉하도록 체결된다. 여기서 제1 히트싱크부(1105)는 제2 히트싱크부(1120)와 소정 간격(gap)을 가지고 체결되어 제1 히트싱크부(1105)와 제2 히트싱크부(1120) 사이에 공기 유입부(1180)가 배치된다. 또한, 제2 히트싱크부(1120)는 하부 케이스(140)와 소정 간격을 두면서 체결되어 제2 히트싱크부(1120) 및 하부 케이스(1140) 사이에 공기 배출부(1190)가 배치된다.

따라서, 제1 히트싱크부(1105) 및 제2 히트싱크부(1120)의 외부 표면에서 대류 현상이 발생할 뿐만 아니라, 공기 유입부(1180)를 통해 LED 조명 장치 내부로 공기가 유입되어 외부 공기의 대류순환에 의해 방열 효과가 증가할 수 있다. 구체적으로, 제1 히트싱크부(1105) 및 제2 히트싱크부(1120) 사이의 공기 유입부(1180)를 통해 유입된 외부 공기는 바로 공기 배출부(1190)로 배출되지 못하고, 제2 히트싱크부(1120)의 공기 유입홀(1114)에 의해 공기가 이동하여 제2 히트싱크부(1120)의 내측면부를 이동하여 공기 배출부(1190)로 배출된다. 이에 따라 외부 공기는 바로 배출되지 않고 LED 조명 장치 내부에 체류되면서 LED 소자(1160)로부터 열이 전도되는 제1 히트싱크부(1105) 및 제2 히트싱크부(1120)와 충분한 시간동안 접촉하고 대류 현상에 의해 공기 배출부(1190)로 배출되는 공기 순환 작용에 의해 LED 소자(1160)로부터 발생된 열을 외부로 방열시킬 수 있다. 도 14a의 화살표(a1, a2, a3)는 공기의 흐름에 따라 열을 배출하는 공기 흐름을 의미한다. 다시 말해, 제2 돌기부(1115)의 측면부에 형성된 공기 유입홀(1114)을 따라 공기가 이동하여 공기 배출부(1190)를 통해 외부로 배출되는 대류 순환에 의해 방열 효과가 증가할 수 있다.

한편, 내부 하우징(1130)에 관통홀을 배치하여 내부 하우징(1130) 내부에 배치되는 전원부(1125)로부터 발생하는 열의 방열 효과를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 내부 하우징(1130)에 관통홀(1195)이 추가로 배치된 LED 조명 장치를 나타내보인 도 14b를 참조하면, 내부 하우징(1130)에 적어도 하나 이상의 관통홀(1195)들을 배치한다. 관통홀(1195)들은 내부 하우징(1130)의 길이 방향으로 배열되거나 또는 내부 하우징(1130)의 외주면 둘레를 따라 배열될 수 있다. 공기 유입부(1180)를 통해 유입된 공기는 이동하여 제2 히트싱크부(1120)의 내측면부를 이동하여 공기 배출부(1190)로 배출된다. 유입된 공기 가운데 일부는 관통홀(1195)들을 통과하면서 열교환된다. 이 경우, 관통홀(1195)들이 추가됨에 따라 공기가 흐르는 통로의 면적이 증가함에 따라 전원부(1125)로부터 발생하는 열의 방열 효율을 더욱 증가시킬 수 있다. 도 14b의 화살표(a1, a2, a3)는 공기의 흐름에 따라 열을 배출하는 유로를 의미한다. 즉, 상단부 및 전원부(1125)에서 발생한 열을 내부 하우징(1130)의 관통홀(1195), 제1 히트싱크부(1105) 및 제2 히트싱크부(1120)를 통해 배출시키는 역할을 한다.

또한, 내부에서 발생한 열을 외부로 방출하는 히트싱크부를 제1 히트싱크부(1105) 및 제2 히트싱크부(1120)가 체결된 2단 구성으로 형성함에 따라, LED 조명 장치의 방열 표면적을 증가시킬 수 있다. 도 15의 (a)를 참조하면, 종래에는 금속 와이어(10) 또는 다이캐스트(die casting) 방식(20)으로 형성된 단일 구성으로 이루어진 히트싱크부를 적용하여 왔다. 이 경우 방열 작용은 히트싱크부의 외관(x1, x2)을 따라 형성되며, 일 표면에서만 대류 작용이 이루어진다. 이에 대해 본 개시에 따른 LED 조명 장치는 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이, 히트싱크부를 제1 히트싱크부(1105) 및 제2 히트싱크부(1120)로 구성하고, 도 15의 (c)에 도시한바와 같이, 제1 및 제2 히트싱크부(1105, 1120)가 체결된 2단 구성으로 형성하여 체결함에 따라, 히트싱크부의 외관뿐만 아니라, 내부에서도 대류 작용이 이루어짐에 따라 유동하는 공기와 접촉 면적이 증가하여 양쪽 면을 방열시킴으로써 방열 효과를 상승시킬 수 있다.

아울러, 핀(fin) 형상의 방열 리브가 외부에 노출되게 형성된 구성 대신에, 조명 장치의 외관을 이루는 제1 히트싱크부(1105) 및 제2 히트싱크부(1120)의 표면을 매끄러운 표면으로 형성하면 기존 전통 전구와 비슷한 디자인을 선호하는 소비자의 기호를 만족시킬 수 있다.

본 개시의 다른 실시예에서는 제1 히트싱크부의 제1 케이스 표면에 공기 유입부를 더 포함하여 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따른 제1 히트싱크부(1105a)를 나타내보인 도 16을 참조하면, 제1 케이스(1102a)의 외주면의 둘레에 복수 개의 공기 유입부(1106)가 배치된다. 공기 유입부(1106)는 사각형, 원형등 다각형의 형상을 가지게 형성될 수 있다. 제1 히트싱크부(1105a) 표면에 복수 개의 공기 유입부(1106)가 배치되면 외부 공기가 조명 장치 내부로 더 많이 유입되어 대류 작용이 더 많이 이루어짐에 따라 방열 효과를 더욱 상승시킬 수 있다.

벌브(bulb)형 확산 커버(1150)는 제1 히트 싱크부(1105)의 상부에 결합되어 내부 공간을 정의하고, 광원 모듈부(1170)로부터 방출된 광원을 확산시키는 역할을 한다. 벌브(bulb)형 확산 커버(1150)는 투명한 재질, 또는 반투명한 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 유리, 아크릴 또는 폴리카보네이트 등과 같은 플라스틱을 포함하여 구성될 수 있다. 벌브(bulb)형 확산 커버(1150)는 광원 모듈부(1170)를 포함하는 내부 구조물이 직접적으로 보이지 않은 상태로 광이 투과될 수 있게 표면에 코팅을 하거나 벌브(bulb)형 확산 커버(1150) 재료 내에 확산제를 혼합하여 형성될 수 있다. 또한, 벌브(bulb)형 확산 커버(1150)의 내측 표면에 조명 장치가 특정한 색온도의 광을 방출할 수 있도록 형광물질(미도시함)이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 벌브(bulb)형 확산 커버(1150) 내측 표면에 형성된 형광물질은 노란색 계열일 수 있다. 이러한 형광 물질이 코팅된 벌브(bulb)형 확산 커버(1150)는 LED 소자(1160)에서 이격되어 배치됨에 따라, 리모트 포스퍼(Remote phosphor)라 할 수 있다.

도 17은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 평판형 LED 조명 장치를 나타내보인 사시도이다. 도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 평판형 LED 조명 장치를 나타내보인 분리 사시도이다. 도 19는 광원 모듈부 및 렌즈 홀더부를 나타내보인 평면도이다. 도 20은 도 17의 LED 조명 장치의 단면도이다. 그리고 도 21은 종래 히트싱크부의 문제점을 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 본 개시의 다른 실시예에 따른 평판형 LED 조명 장치(1200)는, 제1 히트싱크부(1205)와, 제1 히트싱크부(1205) 상에 배치된 광원 모듈부(1270)와, 광원 모듈부(1270) 상부에 배치된 렌즈부(1280)과, 제1 히트 싱크부(1205)와 체결되는 렌즈 홀더부(1250)와, 제1 히트싱크부(1205) 하부에서 체결되는 제2 히트크부(1220)와, 제2 히트싱크부(1220) 아래에 배치되는 하부 케이스(1240)를 포함한다.

제1 히트싱크부(1205)는 상부에 렌즈 커버부(1250)와 결합하고, 하부에 제2 히트싱크부(1220), 하부 케이스(1240) 및 전원 플러그(1245)와 결합하여 평판형 LED 조명 장치(1200)의 외관을 구성한다. 제1 히트싱크부(1205) 및 제2 히트싱크부(1220)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 매끄러운 표면을 가지게 형성된다. 제1 히트싱크부(1205) 또는 제2 히트싱크부(1220)는 방열 효과를 증가시키기 위해 알루미늄 등과 같이 열전도성이 높은 금속재질로 이루어질 수 있다. 전원 플러그(1245)는 하부 케이스(1240)의 하부에 연결되어 외부로부터 평판형 LED 조명 장치(1200)를 구동하기 위한 전원을 인가받는다. 전원 플러그(1245)는 금속 재질로 형성되며, 다수의 나사산 형상의 요철부를 포함하도록 형성되어 전구용 외부 소켓에 적용될 수 있다.

도 17의 LED 조명 장치의 단면도를 나타내보인 도 20을 참조하면, 제1 히트싱크부(1205)는 제1 돌기부(1204)와, 제1 돌기부(1204)와 연결되면서 제1 돌기부(1204) 주위를 둘러싸는 제1 케이스(1202) 및 제1 돌기부(1204)의 하부와 제1 케이스(1202) 사이를 연결하는 제1 바닥부(1203)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 돌기부(1204)의 상부면은 평평한 메사(mesa) 구조로 형성될 수 있다. 제1 돌기부(1204) 주위를 둘러싸는 제1 케이스(1202)는 하부로 갈수록 완만한 경사를 가지는 곡면으로 형성된다. 제1 돌기부(1204)는 제1 케이스(1202)의 높이와 동일하거나 낮은 높이를 가지게 형성될 수 있다. 제1 바닥부(1203) 상에는 제1 공기 유입홀(1211a)이 형성되어 있다.

제1 돌기부(1204)의 상부면에는 광원 모듈부(1270)가 배치된다. 광원 모듈부(1270)는 기판(1265)과, 기판(1265) 상에 실장된 LED 소자(1263)를 포함하여 구성될 수 있다. 기판(1265) 상에 실장된 LED 소자(1263)는 칩 온 보드(COB) 방식으로 형성하거나 사이드 뷰(side view) 방식으로 형성될 수 있다. LED 소자(1263)는 도 19에 도시한 바와 같이, 기판(1265) 상에 십자(Cross) 형상으로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, LED 소자(1263)는 원형의 형상을 가지는 기판(1265)의 주변을 따라 하나 이상의 동심원을 이루는 형상으로 배치될 수도 있다.

LED 소자(1263) 상에는 LED 소자(1263)로부터 방출되는 광원을 외부로 확산시키는 렌즈부(1280)가 배치된다. 렌즈부(1280)는 투명한 재질, 또는 반투명한 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 유리, 아크릴 또는 폴리카보네이트 등과 같은 플라스틱을 포함하여 구성될 수 있다. 렌즈부(1280)는 각각의 LED 소자(1263)에 대응되게 돌출되며, 중앙부분(1280a, 도 20 참조)이 함몰된 형상으로 형성될 수 있다.

도 19를 참조하면, 렌즈 홀더부(1250)는 렌즈부(1280)와 그 아래에 배치된 광원 모듈(1270)을 노출시키도록 중앙 부분(1253)이 오픈된 링(ring) 형상을 갖는다. 렌즈 홀더부(1250)는 중앙 부분(1253) 주위에 방사형으로 형성된 복수 개의 제2 공기 유입부(1252)를 포함한다.

제1 히트싱크부(1205)는 광원 모듈부(1270)와 접촉하게 설치되어, 광원 모듈부(1270)로부터 발생하는 열을 방출하도록 구성된다. 즉, 제1 히트싱크부(1205)의 제1 돌기부(1204)의 상부면이 광원 모듈부(1270)의 기판(1265)과 접촉하도록 구성되어 LED 소자(1263)로부터 발생된 열을 공기로 방출하게 된다.

도 17 및 도 19를 참조하면, 제2 히트싱크부(220)는 외관을 구성하는 제2 케이스(1210)와, 제2 케이스(1210) 중심부에 기둥 형상으로 돌출하여 형성된 제2 돌기부(1215)와, 제2 돌기부(1215)의 하부와 제2 케이스(1210) 사이를 연결하는 제2 바닥부(1212)와, 제2 돌기부(1215) 상부에 형성된 플레이트(1213)를 포함하여 구성될 수 있다. 제2 돌기부(1215)의 상부면은 평평한 메사 구조로 형성될 수 있다. 제2 돌기부(1215) 주위를 둘러싸는 제2 케이스(1210)는 하부로 갈수록 점점 좁아지는 폭을 가지게 경사를 가지는 곡면으로 형성된다. 제2 돌기부(1215)의 측면부에는 적어도 하나 이상의 제2 공기 유입홀(1214)을 포함하여 구성되고, 제2 바닥부(1212) 상에는 제3 공기 유입홀(1211b)을 포함하여 구성될 수 있다. 제2 돌기부(1215)는 제2 케이스(1210)보다 높은 높이를 가지게 형성될 수 있다. 제2 케이스(1210)의 측면부 및 제2 바닥부(1212) 상에 형성된 제2 및 제3 공기 유입홀(1214, 1211b)들은 LED 조명 장치(1200)의 내부로 유입된 공기가 이동하는 공기 흐름 통로 역할을 한다.

하부 케이스(1240)는 외부 하우징(1235)과 내부 하우징(1230)을 포함한다. 외부 하우징(1235)은 금속 재질로 형성되며, 전원 플러그(1245)와 연결될 수 있다. 내부 하우징(1230)은 내부에 전원을 조명 모듈의 입력 전원으로 변환시키는 전원부(1225)가 배치될 수 있다. 전원부(1225)는 컨버터를 포함하여 구성될 수 있다. 내부 하우징(1230)은 제1 히트싱크부(1205) 및 제2 히트싱크부(1210)와 전원부(1225) 사이를 절연시키기 위해 절연 물질을 포함하여 형성될 수 있다.

다시 도 20을 참조하면, 제1 히트싱크부(1205)와 제2 히트싱크부(1220)는 제2 히트싱크부(1220)의 제2 돌기부(1215)의 상부면(1213)이 제1 히트싱크부(1205)의 제1 돌기부(1204)의 바닥면과 접촉하도록 체결된다. 여기서 제1 히트싱크부(1205)는 제2 히트싱크부(1220)와 소정 간격(gap)을 가지고 체결되어 제1 공기 유입부(1295)가 배치된다. 또한, 제2 히트싱크부(1220)는 하부 케이스(1240)와 소정 간격을 두면서 체결되어 공기 배출부(1290)가 배치된다.

따라서, 제1 히트싱크부(1205) 및 제2 히트싱크부(1220)의 외부 표면에서 대류 현상이 발생할 뿐만 아니라, 제1 공기 유입부(1295)를 통해 LED 조명 장치 내부로 공기가 유입되어 외부 공기의 대류순환에 의해 방열 효과가 증가할 수 있다. 구체적으로, 제1 히트싱크부(1205) 및 제2 히트싱크부(1220) 사이의 제1 공기 유입부(1295)를 통해 유입된 외부 공기는 바로 공기 배출부(1290)로 배출되지 못하고, 제2 히트싱크부(1220)의 제2 공기 유입홀(1214)에 의해 공기가 이동하여 제2 히트싱크부(1220)의 내측면부를 이동하여 공기 배출부(1290)로 배출된다. 이에 따라 외부 공기는 바로 배출되지 않고 LED 조명 장치 내부에 체류되면서 LED 소자(1270)로부터 열이 전도되는 제1 히트싱크부(1205) 및 제2 히트싱크부(1220)와 충분한 시간동안 접촉하고 대류 현상에 의해 공기 배출부(1290)로 배출되는 공기 순환 작용에 의해 LED 소자(1270)로부터 발생된 열을 외부로 방열시킬 수 있다. 한편, 본 개시에서는 제1 공기 유입부(1295)에서 공기 배출부(1290)의 일 방향으로 공기가 흐르는 구성을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 공기는 공기 배출부(1290)로 제시된 위치로부터 유입되어 이동하여 제1 공기 유입부(1295) 또는 제2 공기 유입홀(1214)로 제시된 위치로 배출될 수 있다. 즉, 공기는 양 방향으로 흐를 수 있다.

또한, 렌즈 홀더부(1250) 상에 형성된 제2 공기 유입부(1252)를 통해 LED 조명 장치(1200) 내부로 유입된 공기는 제1 공기 유입홀(1211a), 제2 공기 유입홀(1211b)을 통과하여 공기 배출부(1290)로 배출되거나, 제1 공기 유입홀(1211a), 제3 공기유입홀(1214)을 통해 내부에 체류하여 방열시킨 후, 공기 배출부(1290)를 통해 배출될 수 있다. 도 20의 화살표(a1, a2, a3, a4, a5)는 공기의 흐름에 따라 열을 배출하는 공기 흐름을 의미한다. 다시 말해, LED 조명 장치(1200) 상에 복수 개로 형성된 공기 유입부를 통해 유입된 공기는 복수 개의 공기 유입홀들을 따라 공기가 이동하여 공기 배출부를 통해 외부로 배출되는 다양한 대류 순환 작용에 의해 방열 효과가 증가할 수 있다. 또한, 공기가 이동하는 통로인 관통홀을 LED 소자가 실장되는 공간 대신에 확산 커버 외측인 외부 영역에 배치함으로써 기밀을 향상시킬 수 있고 투습을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 내부에서 발생한 열을 외부로 방출하는 히트싱크부를 제1 히트싱크부(1205) 및 제2 히트싱크부(1220)가 체결된 2단 구성으로 형성함에 따라, LED 조명 장치의 방열 표면적을 증가시킬 수 있다. 도 21의 (a)를 참조하면, 종래에는 금속 와이어(10a) 또는 다이캐스트 방식(20a)으로 형성된 단일 구성물로 이루어진 히트싱크부를 적용하여 왔다. 이 경우 방열 작용은 히트싱크부의 외관을 따라 형성되며, 표면에서만 대류 작용이 이루어진다. 이에 대해 본 개시에 따른 LED 조명 장치는 도 21의 (b)에 도시한 바와 같이, 히트싱크부를 제1 히트싱크부(1205) 및 제2 히트싱크부(1220)로 구성하고, 도 21의 (c)에 도시한바와 같이, 제1 및 제2 히트싱크부(1205, 1220)가 체결된 2단 구성으로 형성하여 체결함에 따라, 히트싱크부의 외관뿐만 아니라, 내부에서도 대류 작용이 이루어짐에 따라 유동하는 공기와 접촉 면적이 증가하여 양쪽 면을 방열시킴으로써 방열 효과를 상승시킬 수 있다. 또한, 제1 및 제2 히트싱크부(1205, 1220)의 바닥면에 형성된 공기 유입홀(1211a, 1211b)들을 통해서도 대류 작용이 발생함에 따라 유동하는 공기와의 접촉 면적은 더욱 증가하여 대류 효과를 증가시킬 수 있다. 본 개시의 다른 실시예에서는 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 히트싱크부의 제1 케이스 표면에 공기 유입부(1106)를 더 포함하여 형성할 수 있다.

100: LED 조명 장치 105: 외부 하우징
140: 광원 모듈 150: 제1 반사 부재
160, 1150: 확산 커버 170: 내부 하우징
180: 전원 플러그
1100: 벌브형 LED 조명 장치 1200: 평판형 LED 조명 장치
1105, 1205: 제1 히트싱크부 1120, 1220: 제2 히트싱크부
1170, 1270: 광원 모듈부 1140, 1240: 하부 케이스
1250: 렌즈 홀더부 1114: 공기 유입홀
1180: 공기 유입부

Claims

외관을 이루는 외부 하우징;
상기 외부 하우징 상에 배치되는 기판;
상기 기판 상에 실장된 LED 소자를 포함하는 광원 모듈;
상기 광원 모듈 상부에 배치되어 상기 광원 모듈로부터 조사되는 빛을 전면부, 측면 영역 및 상기 외부 하우징의 하부 방향으로 반사시키는 제1 반사 부재; 및
상기 외부 하우징과 체결되어 상기 광원 모듈을 둘러싸는 확산 커버를 포함하는 LED 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 외부 하우징은 매끄러운 표면을 가지게 형성된 LED 조명 장치.
제1항에 있어서, 상기 외부 하우징은,
몸체부;
상기 몸체부 내부의 내주면을 따라 길이 방향으로 형성된 방열 리브(rib); 및
상기 방열 리브의 주변에 형성되면서 상기 몸체부를 관통하는 관통홀을 포함하는 LED 조명 장치.
제3항에 있어서,
상기 방열 리브는 상기 몸체부의 바깥 방향으로 돌출하여 연장하게 형성된 LED 조명 장치.
제3항에 있어서,
상기 관통홀은 공기가 유입되는 공기 유입부;
상기 몸체부를 관통하는 공기 배출 유로; 및
상기 공기 배출 유로 하부에 배치된 공기 배출부를 포함하는 LED 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 외부 하우징과 결합되어 상기 방열 리브를 둘러싸는 제2 반사부재를 더 포함하여 형성된 LED 조명 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 반사부재는,
몸체부;
상기 외부 하우징과 결합되는 체결부; 및
상기 몸체부의 경계면으로부터 소정 높이를 가지게 돌출하고 그 둘레를 이루는 면이 경사면을 가지면서 광원 모듈이 배치되는 장착부를 포함하는 LED 조명 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 반사부재는,
상기 광원 모듈 상부에 배치되어 상기 LED 소자로부터 조사되는 빛을 상기 확산 커버의 하단 영역 방향으로 반사시키는 반사 날개부;
상기 반사 날개부로부터 상기 광원 모듈 방향으로 연장되는 측면부; 및
상기 반사 날개부 및 측면부를 상기 광원 모듈에 고정하는 지지부를 포함하여 형성된 LED 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 반사부재는 중앙에 개구부를 포함하는 링 형상으로 형성된 LED 조명 장치.
제8항에 있어서,
상기 반사 날개부는 상기 광원 모듈의 기판의 외주면과 적어도 동일한 크기를 가지거나 큰 크기로 형성된 LED 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 LED 소자는 상기 기판의 주변을 따라 동심원 형상으로 배치된 LED 조명 장치.
몸체부와, 상기 몸체부 내부의 내주면을 따라 길이 방향으로 형성된 방열 리브(rib) 및 상기 방열 리브의 주변에 형성되면서 상기 몸체부를 관통하는 관통홀을 포함하는 외부 하우징;
상기 외부 하우징 상에 배치되는 기판;
상기 기판 상에 실장된 LED 소자를 포함하는 광원 모듈; 및
상기 외부 하우징과 체결되어 상기 광원 모듈을 둘러싸는 확산 커버를 포함하는 LED 조명 장치.
제12항에 있어서,
상기 방열 리브는 상기 몸체부의 바깥 방향으로 돌출하여 연장하게 형성된 LED 조명 장치.
제12항에 있어서,
상기 관통홀은 공기가 유입되는 공기 유입부;
상기 몸체부를 관통하는 공기 배출 유로; 및
상기 공기 배출 유로 하부에 배치된 공기 배출부를 포함하는 LED 조명 장치.
제1 히트싱크부;
상기 제1 히트싱크부 상에 배치된 광원 모듈부;
상기 제1 히트싱크부 하부에서 상기 제1 히트싱크부와 체결되는 제2 히트싱크부; 및
상기 제1 히트싱크부 상부에서 체결되어 상기 광원 모듈부를 둘러싸는 커버부를 포함하는 LED 조명 장치.
제15항에 있어서,
상기 제1 히트싱크부는 제1 돌기부 및 상기 제1 돌기부 주위를 둘러싸는 제1 케이스를 포함하는 LED 조명 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 히트싱크부는 상기 제1 돌기부 하부로부터 상기 제1 케이스 방향으로 연장되면서 바닥면에 공기 유입홀을 포함하는 바닥부를 더 포함하는 LED 조명 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 돌기부의 상부면은 평평한 메사(mesa) 구조로 형성된 LED 조명 장치.
제15항에 있어서,
상기 제2 히트싱크부는 외관을 구성하는 제2 케이스와, 상기 제2 케이스 중심부에 돌출하고 상부면이 평평한 제2 돌기부를 포함하여 형성된 LED 조명 장치.
제19항에 있어서,
상기 제2 돌기부의 측면부에는 하나 이상의 공기 유입홀이 형성된 LED 조명 장치.
제19항에 있어서,
상기 제2 히트싱크부는 상기 제2 돌기부 하부로부터 상기 제2 케이스 방향으로 연장되면서 바닥면에 공기 유입홀을 포함하는 바닥부를 더 포함하는 LED 조명 장치.
제15항에 있어서,
상기 제1 히트싱크부 및 상기 제2 히트싱크부는 소정의 간격을 가지고 체결되어 상기 제1 히트싱크부와 제2 히트싱크부 사이에 내부로 공기가 유입되는 공기 유입부가 배치되는 LED 조명 장치.
제15항에 있어서,
상기 제2 히트싱크부 하부에 결합되고 외관을 이루는 외부 하우징 및 상기 외부 하우징 중심 부에 형성된 내부 하우징으로 이루어진 하부 케이스를 더 포함하는 LED 조명 장치.
제23항에 있어서,
상기 내부 하우징은 내부에 전원부가 배치되는 LED 조명 장치.
제15항에 있어서,
상기 제1 히트싱크부 및 제2 히트싱크부는 매끄러운 표면으로 형성된 LED 조명 장치.
제15항에 있어서,
상기 제1 히트싱크부는 외주 표면의 둘레에 형성된 복수 개의 개구부를 더 포함하는 LED 조명 장치.
제16항에 있어서,
상기 개구부는 공기가 유입되고 사각형, 원형등 다각형의 형상으로 형성된 LED 조명 장치.
제15항에 있어서,
상기 광원 모듈부는 기판과, 상기 기판 상에 실장된 LED 소자를 포함하는 LED 조명 장치.
제28항에 있어서,
상기 광원 모듈부는 상부에 상기 LED 소자로부터 방출되는 광원을 확산시키는 렌즈부와, 상기 렌즈부 및 상기 광원 모듈부를 노출시키면서 상기 제1 히트싱크부와 체결되는 렌즈 홀더부를 더 포함하는 LED 조명 장치.
제28항에 있어서,
상기 LED 소자는 상기 기판의 주변을 따라 동심원 형상으로 배치된 LED 조명 장치.
제28항에 있어서,
상기 LED 소자는 상기 기판 상에 십자 형상으로 배치된 LED 조명 장치.
제29항에 있어서, 상기 렌즈 홀더부는,
상기 렌즈부 및 상기 광원 모듈부를 노출시키게 링(ring) 형상으로 형성된 중앙 부분; 및
상기 중앙 부분 주위에 방사형으로 형성된 복수 개의 공기 유입부를 포함하는 LED 조명 장치.
제29항에 있어서,
상기 렌즈부는 각각의 LED 소자에 대응되게 돌출되며, 중앙 부분이 함몰된 형상으로 형성된 LED 조명 장치.
제15항에 있어서,
상기 광원 모듈부는 상부에 상기 제1 히트싱크부와 체결되는 벌브형 확산 커버를 더 포함하는 LED 조명 장치.
제34항에 있어서,
상기 벌브형 확산 커버는 내측 표면에 형광물질이 코팅된 LED 조명 장치.