KR20150115551A - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 조명 모듈에 관한 것이다. 실시 예에 개시된 조명 모듈은, 방열체, 상기 방열체의 상부보다 낮은 제1홈, 및 상기 방열체의 하부에 복수의 방열 핀을 포함하는 방열판; 상기 방열판 상에 배치된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 복수의 발광소자를 갖는 발광 모듈; 상기 발광 모듈의 위에 배치되고 상기 방열판의 상부 둘레에 결합된 렌즈 커버; 상기 방열판의 제1홈에 배치된 케이블; 상기 케이블이 배치된 케이블 구멍을 갖고 상기 케이블과 상기 제1홈 사이에 결합된 방수 캡; 및 상기 방수 캡의 표면에 돌출된 제1링 돌기를 포함한다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHT EMITTING MODULE AND LIGHTING APPARATUS HAVING THEREOF}
실시 예는 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LED를 사용한 조명 장치는 점등되면 고열이 발생된다. 이 열에 의해 램프 실이 가열되어 램프 및 이를 지원하는 각종 부품의 수명을 떨어뜨리는 결과를 낳는다. 가로등의 경우를 예를 들어 설명하면, 가로등에서 램프가 과열되면 고장을 방지하기 위해 일정한 온도 이상에서 가로등을 끄는 방식으로 가로등을 제어하기도 하지만, 가로등이 꺼지는 상황이 발생하는 것 자체가 가로등의 기능을 발휘하지 못하는 것이므로 문제이다.
특히, 최근 고효율 광원으로 각광을 받고 있는 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 이용하여 가로등을 제작하는 경우에는 발광다이오드에서 발생하는 열을 효율적으로 방열하기 위해 방열 구조를 개선할 필요성이 매우 크다.
또한, 기존의 가로등은 LED를 사용하는 경우에도 기존의 수은등이나 나트륨등을 사용한 가로등에서 볼 수 있듯이 둥근 형상으로 전체를 덮는 글로브를 설치함으로써, 방열이 어렵고, 설치 장소에서 필요한 광학적 특성 예컨대, 배광 특성, 조도 및 균일도를 고려하지 않고 일률적으로 설계되는 단점이 있었다. 이에 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 LED 조명 장치를 개발할 필요성이 대두되고 있다.
또한, 가로등과 같이 노출된 상태에서 사용되는 기기의 경우 방수가 잘 안될 경우 누전에 의한 사고가 발생할 우려도 있어서, 악조건에서 사용되어도 누수가 발생할 염려가 없는 안전한 LED 조명 장치를 개발할 필요성이 크다.
실시 예는 새로운 방수 및 방열 구조를 갖는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방열판과 인쇄회로기판 사이에 방열 패드를 배치하여 방열 효율을 개선한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 모듈의 둘레에 방수 프레임을 배치하여, 발광 모듈로 침투하는 수분을 차단할 수 있도록 한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방수 프레임에 방수 돌기를 구비하여, 방열판과 렌즈 커버에 가압시켜 주어, 인쇄회로기판으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있도록 한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방열판을 통해 인출되는 케이블과 방열판 사이에 방수캡을 배치하여, 케이블의 인출 영역으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있도록 한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방열판의 각 측면에 방열 유로를 갖는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 상기의 조명 모듈을 복수로 배열한 조명 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 조명 모듈은, 방열체, 상기 방열체의 상부보다 낮은 제1홈, 및 상기 방열체의 하부에 복수의 방열 핀을 포함하는 방열판; 상기 방열판 상에 배치된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 복수의 발광소자를 갖는 발광 모듈; 상기 발광 모듈의 위에 배치되고 상기 방열판의 상부 둘레에 결합된 렌즈 커버; 상기 방열판의 제1홈에 배치된 케이블; 상기 케이블이 배치된 케이블 구멍을 갖고 상기 케이블과 상기 제1홈 사이에 결합된 방수 캡; 및 상기 방수 캡의 표면에 돌출된 제1링 돌기를 포함한다.
실시 예는 발광 모듈 아래에 방열판과 방열 패드를 배치하여, 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 조명 모듈의 외측에 방열 유로를 제공하여 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 조명 모듈 내에서 케이블의 인출 영역에서의 수분 침투를 방지할 수 있다.
실시 예는 복수의 조명 모듈의 발광 소자의 열을 등 간격으로 배치하여, 배광 분포에 영향을 주지 않을 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 모듈의 방열판을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 조명 모듈의 방열판과 방열캡의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 방열판과 방열캡의 결합 측 단면도이다.
도 5는 도 3의 방열 캡을 나타낸 측 단면도이다.
도 6의 (A)(B)는 도 1의 조명 모듈의 방수 프레임 및 부분 단면도를 나타낸 도면이다.
도 7는 도 1의 조명 모듈의 발광 모듈과 렌즈 커버를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 조명 모듈의 발광 모듈이 결합된 방열판과 렌즈 커버의 분해 사시도이다.
도 9는 도 1의 조명 모듈의 결합 사시도이다.
도 10은 도 9의 조명 모듈의 측 단면도이다.
도 11은 도 9의 조명 모듈의 평면도이다.
도 12는 도 9의 조명 모듈의 저면도이다.
도 13은 도 9의 조명 모듈의 측면도이다.
도 14은 도 9의 조명 모듈의 다른 측면도이다.
도 15는 도 9의 조명 모듈을 1열로 배열한 조명 장치이다.
도 16은 도 9의 조명 모듈을 복수로 갖는 조명 장치의 예이다.
도 17은 도 16의 조명 장치의 공기 유로를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 9의 조명 모듈을 2열로 배열한 조명 장치이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시 예에 따른 방열 구조를 갖는 조명 모듈 또는 조명 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 후술되는 용어들은 본 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 한편, 본 명세서에서 사용되는 "조명 모듈 또는 조명 장치"이라는 용어는 실외에 사용되는 조명으로 가로등, 각종 램프, 전광판, 전조등과 유사한 기기를 통칭하는 용어로 사용되는 것임을 미리 밝혀둔다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 조명 모듈의 방열판을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1의 조명 모듈의 방열판과 방열캡의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 방열판과 방열캡의 결합 측 단면도이고, 도 5는 도 3의 방열 캡을 나타낸 측 단면도이고, 도 6은 도 1의 조명 모듈의 방수 프레임을 나타낸 도면이며, 도 7는 도 1의 조명 모듈의 발광 모듈과 렌즈 커버를 나타낸 도면이며, 도 8는 도 1의 조명 모듈의 발광 모듈이 결합된 방열판과 렌즈 커버의 분해 사시도이며, 도 9는 도 1의 조명 모듈의 결합 사시도이고, 도 10은 도 9의 조명 모듈의 측 단면도이며, 도 11은 도 9의 조명 모듈의 평면도이고, 도 12는 도 9의 조명 모듈의 저면도이며, 도 13 및 도 14은 도 9의 조명 모듈의 측면도이다.
도 1 내지 도 14을 참조하면, 조명 모듈(100)은 방열판(110); 상기 방열판(110)의 상부 둘레에 결합된 방수 프레임(140); 상기 방열판(110)의 상부에 결합된 방열 패드(160); 상기 방열 패드(160) 위에 배치된 인쇄회로기판(171) 및 발광소자(173)를 갖는 발광 모듈(170); 상기 발광 모듈(170) 위에 배치된 렌즈 커버(190); 상기 인쇄회로기판(171)에 전원을 공급하는 케이블(101); 및 상기 케이블(101)과 상기 방열판(110)의 결합 영역에 결합된 방수캡(105)을 포함한다.
도 1 및 도 2와 같이, 상기 방열판(110)은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 방열체(111), 상기 방열체(111)로부터 돌출된 복수의 방열 핀(113), 상기 방열체(111) 상에 상기 발광 모듈(170)이 수납되는 수납 영역(112), 및 상기 방열체(111)의 외곽부에 배치된 복수의 케이스 체결부(118,119)를 포함한다.
상기 방열판(110)은 제1방향(X)의 길이(X1)가 제2방향(Y)의 너비(Y1)보다 길게 형성될 수 있다. 상기 제1방향(X)은 길이 방향으로서, 제2방향(Y)과 직교하는 방향이 될 수 있다. 상기 방열판(110)의 길이(X1)는 너비(Y1)의 2배 이상이 될 수 있으며, 예컨대 2배~4배 범위로 형성될 수 있다.
상기 방열판(110)의 수납 영역(112)은 소정 깊이를 갖고 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(170)이 수납되는 영역이며, 그 바닥은 평탄한 면으로 형성될 수 있다. 상기 방열판(110)의 수납 영역(112)의 바닥이 평탄한 면으로 형성됨으로써, 상기 방열 패드(160)의 하면과 면 접촉될 수 있다. 이에 따라 방열 패드(160)로부터 전도된 열은 방열체(111)를 통해 방열 핀(113)으로 방열될 수 있다.
상기 복수의 방열 핀(113)은 상기 방열체(111)로부터 수직 방향으로 소정의 간격을 갖고 배열되며, 예컨대 도 12와 같이, 바텀 뷰를 보면, 도트형 매트릭스 또는 격자 형태로 배열될 수 있다. 이러한 복수의 방열 핀(113) 간의 간격은 일정한 간격이거나 불규칙한 간격으로 배열될 수 있으나, 균일한 방열을 위해 일정한 간격으로 배열하는 것으로 설명한다. 여기서, 케이블(101)은 복수의 방열 핀(113) 사이를 통해 X축 방향 또는 Y축 방향으로 자유롭게 인출될 수 있다. 상기 각 방열 핀(113)은 기둥 형상 예컨대, 다각 또는 원 기둥 형상일 수 있다. 상기 복수의 방열 핀(113)은 도 11 내지 도 14와 같이, 상기 방열체(111)로부터 멀어질수록 두께(D6) 또는 너비가 점차 작아지는 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 방열체(111)는 상기 수납 영역(112)의 둘레에 배치된 제1가이드 리브(11) 및 상기 제1가이드 리브(11)의 외측에 배치된 제2가이드 리브(12,13,14,15)를 포함한다.
상기 제1가이드 리브(11)는 상기 수납 영역(112) 둘레에 소정 높이로 돌출될 수 있다. 상기 제1가이드 리브(11)는 예컨대, 연속적으로 연결된 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 수납 영역(112)의 둘레를 따라 상기 수납 영역(112)의 센터 쪽으로 볼록한 복수의 볼록부(11A) 및 상기 볼록부(11A)들 사이에 오목부(11B)가 형성된다. 상기 각 볼록부(11A)의 외측 영역은 체결 수단의 체결을 위한 체결부(121)의 공간을 제공할 수 있다.
상기 수납 영역(112)에 방열 패드(160) 및 상기 발광 모듈(170)의 인쇄회로기판(171)이 삽입되면, 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)의 측면들과 대응하게 된다. 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 인쇄회로기판(171)과 방수 프레임(140) 사이에 배치될 수 있다. 또한 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 인쇄회로기판(171)의 각 측면들과 선택적으로 접촉될 수 있다. 상기 제1가이드 리브(11)의 볼록부(11A) 및 오목부(11B)는 상기 방열 패드(160) 및 상기 인쇄회로기판(171)이 회전하거나 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 다른 구성들과의 결합력을 강화시켜 줄 수 있다.
상기 제1가이드 리브(11)의 상단은 상기 인쇄회로기판(171)의 상면 높이보다 낮은 높이로 형성되므로, 제2체결 수단(109)의 체결시 인쇄회로기판(171)을 방열판(110) 방향으로 눌러 줄 수 있다.
상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 도 2 및 도 8과 같이, 상기 제1가이드 리브(11)보다 외측에 배치된다. 상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 상기 방수 프레임(140) 및 렌즈 커버(190)의 외측에 배치된다. 상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 상기 방수 프레임(140) 및 렌즈 커버(190)을 가이드하게 된다. 상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 서로 이격된 복수의 리브로 형성되며, 상기 방열체(111)의 제1방향(X)의 양측에서 서로 대면하는 제1 및 제2리브(12,13)와, 방열체(111)의 제2방향(Y)의 양측에서 서로 대면하는 제3 및 제4리브(14,15)를 포함한다. 상기 제1 및 제2리브(12,13) 각각은 상기 방열체(111)의 제2방향(Y)의 너비(Y1)와 동일한 직선 길이를 갖고, 상기 방수 프레임(140)과 상기 렌즈 커버(190)의 외측을 커버하게 된다. 상기 제3 및 제4리브(14,15) 각각은 상기 방열체(111)의 제1방향의 길이(X1)보다 작은 길이로 형성될 수 있으며, 예컨대 1/2 이하의 길이로 형성될 수 있다. 상기 제3 및 제4리브(14,15) 각각은 복수로 형성될 수 있다.
상기 케이스 체결부(118,119)는 서로 반대측 제1 및 2리브(12,13)의 외측에 각각 형성된다. 예컨대, 제1리브(12)의 외측에 복수의 제1케이스 체결부(118)이 배치되고, 제2리브(13)의 외측에 복수의 제2케이스 체결부(119)가 배치된다. 상기 제1 및 제2케이스 체결부(118, 119)는 상기 제1 및 제2리브(12,13)의 상단으로부터 낮게 단차진 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2케이스 체결부(118,119)는 상기 방열체(111)의 서로 반대 측면으로부터 돌출된다.
상기 제1가이드 리브(11)과 제2가이드 리브(12,13,14,15) 사이의 영역에는 상기 방수 프레임(140)이 결합된다. 상기 방수 프레임(140)은 방열판(110)의 상부 둘레와 렌즈 커버(190) 사이에 배치된다.
상기 방열판(110)은 복수의 커버 체결부(121)를 구비하며, 상기 복수의 커버 체결부(121)는 상기 제1가이드 리브(11)과 제2가이드 리브(12,13,14,15) 사이의 영역 중 서로 다른 영역에 각각 형성될 수 있다. 상기 복수의 커버 체결부(121)에는 상기 제1가이드 리브(11) 및 제2가이드 리브(12,13,14,15)의 상단보다 낮게 리세스된 영역으로서, 내부에는 체결 구멍(12A)이 형성될 수 있다. 상기 커버 체결부(121)의 체결 구멍(12A)은 복수개가 서로 이격되며, 상기 방수 프레임(140)의 체결 구멍(42) 및 상기 렌즈 커버(190)의 외곽부의 체결 구멍(99)에 대응되는 위치에 각각 형성되며, 복수의 제2체결 수단(109)이 체결될 수 있다. 상기 제2체결 수단(109)는 나사 또는 리벳과 같은 부재를 포함한다.
도 2, 도 3 및 도 10과 같이, 상기 방열체(111)의 수납 영역(112)에는 방수캡(105)이 결합되는 제1홈(114), 상기 제1홈(114)과 연결되며 제2커넥터(107)가 배치된 제2홈(115)을 포함한다. 상기 방수캡(105)은 상기 케이블(101)의 둘레에 결합된다. 상기 제1홈(114) 및 제2홈(115)은 상기 방열체(111)의 상부보다 낮게 예컨대, 상기 방열체(111)의 바닥보다 낮게 형성된다. 상기 제1홈(114) 및 제2홈(115)은 상기 방열체(111)의 내측에 오목한 형상으로 서로 연결될 수 있다. 상기 제1홈(114)는 상부 너비가 하부 너비보다 넓은 단차진 구조로 형성될 수 있다. 이에 따라 수분의 침투 경로를 길게 제공할 수 있다.
상기 방수캡(105)은 고무 재질로 형성되어, 상기 제1홈(114)에 결합될 수 있다. 상기 방수캡(105)은 도 5와 같이, 제1방수부(51) 및 제2방수부(52)를 포함하며, 상기 제1방수부(51) 및 제2방수부(52)는 상부 및 하부의 너비가 다른 단차진 구조로 형성될 수 있다. 예컨대 방수캡(105)의 제1방수부(51)의 상부 너비(C1)가 제2방수부(52)의 하부 너비(D2)보다 넓은 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1홈(114)은 상기 방수캡(105)의 외 형상이 삽입될 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 상기 방수캡(105)의 제1방수부(51)는 하부 방향으로 갈수록 너비(C1)가 점차 좁아지며, 제2방수부(52)는 상부 방향으로 갈수록 너비(C2)가 점차 넓어지게 된다. 여기서, 상기 하부(52)의 하단 둘레는 제1방수부(51)의 하단 둘레로부터 소정 거리(C3)로 이격되므로, 상기 제2방수부(52)와 제1방수부(51) 사이의 경계 영역은 단차진 구조로 제공될 수 있다.
도 3 및 도 4와 같이, 상기 방수캡(105)은 상기 제1홈(114)에 끼워져 결합될 수 있다. 상기 제1홈(114)의 하부는 상기 방열판(110)을 관통하는 구멍(114A)이 형성될 수 있으며, 상기 구멍(114A)에는 상기 방수캡(105)의 제2방수부(52)가 결합된다. 상기 방수캡(105)의 하면은 상기 방열판(110)의 하면에 노출될 수 있다.
여기서, 상기 방수캡(105)의 외측 표면 또는 상기 제1홈(114)의 표면 중 적어도 하나에는 수분 침투를 방지하기 위해, 돌기 또는 홈 구조를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 방수캡(105)의 제1방수부(51) 및 제2방수부(52) 중 적어도 하나에 돌출된 하나 이상의 링 돌기(5,6)를 포함하며, 예컨대 제1방수부(51)의 표면에 돌출된 제1링 돌기(5) 및 상기 제2방수부(52)의 표면에 돌출된 제2링 돌기(6)를 포함한다. 상기 제1링 돌기(5)는 서로 다른 외경을 갖는 링 형상으로 형성되며, 상기 제2링 돌기(6)는 제1링 돌기(5)의 외경보다 작고 서로 다른 외경을 갖는 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2링 돌기(5,6)는 상기 제1홈(114)의 표면에 소정의 탄성을 갖고 밀착 접촉될 수 있다. 상기 제1방수부(51)의 제1링 돌기(5)는 상기 제2방수부(52)의 제2링 돌기(6)의 외경보다 큰 외경을 갖고 형성될 수 있다.
케이블(101)은 상기 제1홈(114)에 배치된다. 상기 방수캡(105)의 센터 영역에는 케이블 구멍(106)이 형성되며, 상기 케이블 구멍(106)의 표면에는 제3링 돌기(7)가 형성될 수 있다. 상기 제3링 돌기(7)는 동일한 내경을 갖는 복수의 링으로 형성될 수 있다. 상기 제3링 돌기(7)는 복수개가 수직 방향으로 배열되어, 케이블(101)의 표면에 탄성력을 갖고 밀착 접촉할 수 있다. 이에 따라 방수캡(105)은 케이블 구멍(106) 및 제1홈(114)을 통해 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
상기 방수캡(105)은 상기 케이블 구멍(106)에 연결된 가이드 홈(106A)이 형성되며, 상기 가이드 홈(106A)의 방향은 상기 제2홈(115)과 연결되는 방향으로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 방수캡(105)의 케이블 구멍(106)으로 케이블(101)이 삽입되면, 상기 케이블(101)은 가이드 홈(106A)을 따라 절곡되며 제2홈(115)에 배치된 제2커넥터(107)에 연결될 수 있다. 상기 제2홈(115)은 상기 구멍(114A)을 갖는 제1홈(114)의 깊이보다 작은 깊이로 형성될 수 있다. 상기 제2홈(115)은 방여판(110)에 관통되지 않는 오목한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 방수캡(105)에는 회전 방지를 위한 걸림 돌기(106B)가 형성되며, 상기 걸림 돌기(106B)는 상기 방수캡(105)으로부터 상기 제2홈(115) 방향으로 돌출된다. 상기 걸림 돌기(106B)는 상기 제1방수부(51)로부터 제2홈(115) 방향으로 돌출된다. 상기 걸림 돌기(106B)는 제1홈(114)와 제2홈(115) 사이의 걸림턱(114B) 사이에 끼워져, 상기 방수캡(105)이 회전되는 것을 방지할 수 있다. 상기 걸림 턱(114B)은 상기 방열체(111)로부터 상기 제1홈(114)와 제2홈(115)의 사이의 영역으로 돌출된다.
도 1, 도 2 및 도 6과 같이, 상기 방열판(110) 상에는 방수 프레임(140)이 결합되며, 상기 방수 프레임(140)은 내부에 패드 구멍(141)이 형성된다. 상기 패드 구멍(141)은 상기 방열 패드(160)가 삽입될 수 있는 크기 이상으로 형성될 수 있다. 도 6의 (A)와 같이, 상기 방수 프레임(140)은 패드 구멍(141)의 센터 방향으로 돌출된 돌출부(41A)와, 오목한 오목부(41B)를 포함한다. 상기 돌출부(41A) 및 오목부(41B)는 방열판(110)의 제1가이드 리브(11)를 따라 형성될 수 있다. 여기서, 상기 방열 패드(160)는 상기 패드 구멍(141)을 통해 방열판(110)의 수납 영역(112)에 배치되며, 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 방열 패드(160)와 상기 방수 프레임(140) 사이의 영역에 배치된다.
도 6의 (B)와 같이, 상기 방수 프레임(140)은 방수 돌기(145,146)를 포함하며, 상기 방수 돌기(145,146)는 상기 제1가이드 리브(11)와 제2가이드 리브(12,13,14,15) 사이의 영역 배치된다. 상기 방수 돌기(145,146)는 상기 방수 프레임(140)으로부터 상기 렌즈 커버(190)의 하면 방향으로 돌출된 제1방수 돌기(145)과, 상기 방열판(110)의 상면 방향으로 돌출된 제2방수 돌기(146)를 포함한다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 서로 반대측 방향으로 돌출된다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 수직 방향으로 오버랩되게 배치된다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146) 각각은 개수에 따라 단일 방수 구조 또는 이중 방수 구조로 형성될 수 있으며, 예컨대 2개 또는 3개 이상인 경우 이중 방수 구조일 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146) 중 적어도 하나 또는 모두는 상기 제1가이드 리브(11)의 둘레를 따라 연속적인 링 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 렌즈 커버(190)가 체결되면, 상기 렌즈 커버(190)과 상기 방열 판(110) 사이의 계면에 탄성력과 반발력을 주어, 방수를 효과적으로 수행할 수 있다.
상기 방수 프레임(140)은 외측 둘레에 복수의 커버 체결부(142)를 포함하며, 상기 커버 체결부(142)에는 체결을 위한 체결 구멍(42)이 형성될 수 있다.
상기 방수 프레임(140)의 커버 체결부(142)는 상기 방열판(110)의 커버 체결부(121)에 대응되는 위치에 형성되며, 제2체결 수단(109)에 의해 렌즈커버(190)가 체결되면, 상기 방수 프레임(140)이 상기 방열판(110)에 밀착된 상태로 체결된다. 상기 방수 프레임(140)은 상기 방수 프레임(140)과 상기 방열판(110) 사이의 계면을 통해 수분이 침투하는 것을 억제할 수 있다. 또한 상기 방수 프레임(140)의 상면 및 하면에 배치된 제 1 및 제2방수 돌기(145,146)에 의해 수분이 침투하는 것을 차단할 수 있다.
다른 예로서, 상기 방수 프레임(140)에 방수 돌기(145,146)을 구비하지 않고, 방열판(110)의 상면 및 렌즈 커버(190)의 하면에 방수 돌기를 구비하여, 방수 프레임(140)의 상면 및 하면을 눌러 수분 침투를 방지할 수 있다. 다른 예로서, 방열판(110)의 상면 및 렌즈 커버(190)의 하면에 방수 링을 구비하여, 상기 방수 프레임(140)의 제1 및 제2방수 돌기(145,146)들 사이에 끼워 결합될 수 있다.
또는 제1방수 돌기(145)는 방수 프레임(140)의 상면 및 렌즈 커버(190)의 하면 중 적어도 하나에 형성될 수 있고, 상기 제2방수 돌기(146)는 방열판(110)과 방수 프레임(140)의 하면 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
도 1과 같이, 상기 방열 패드(160)는 상기 방열판(110)과 상기 인쇄회로기판(171) 사이에 배치되며, 상기 방열판(110)의 수납 영역(112)에 삽입된다. 상기 방열 패드(160)는 압착이 가능한 탄성재질로 형성됨으로써, 압착시 상기 인쇄회로기판(171)과의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라 상기 인쇄회로기판(171)으로부터 전도된 열을 균일하게 전도받아 방열판(110)으로 전도할 수 있게 된다. 상기 방열판(110)은 상기 인쇄회로기판(171)보다 얇은 두께를 갖고, 수지 재질 예컨대, 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 상기 방열판(110)의 하면은 상기 인쇄회로기판(171)의 하면 면적과 동일한 면적을 갖거나 작은 면적으로 형성될 수 있다.
상기 방열 패드(160)에는 커넥터 구멍(162) 및 체결 구멍(163)이 형성될 수 있으며, 상기 커넥터 구멍(162)에는 상기 케이블(101)에 연결된 제2커넥터(107)가 삽입될 수 있다.
도 7과 같이, 발광 모듈(170)은 인쇄회로기판(171)과 하나 이상의 발광소자(173)를 포함한다. 상기 인쇄회로기판(171)은 수지 재질 PCB, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함하며, 예컨대 방열을 위해 메탈 코어 PCB로 제공될 수 있으며, 상기 메탈 코어 PCB는 상부에 회로 패턴층, 하부에 금속층, 상기 금속층과 회로 패턴층 사이에 절연층이 배치된다. 상기 금속층의 두께를 인쇄회로기판(171)의 두께의 70% 이상으로 형성하여, 방열 효율을 개선하게 된다. 상기 인쇄회로기판(171) 내에는 AC 모듈을 구비하여, AC 전원 또는 DC 전원 모드에 선택적으로 사용할 수 있다.
도 2 및 도 7과 같이, 상기 인쇄회로기판(171)의 외곽부 둘레는 방열판(110)의 제1가이드 리브(11)와 대응되며, 상기 외곽부 둘레에 배치된 복수의 리세스(71,72,73,74)는 상기 인쇄회로기판(171)의 센터 방향으로 오목하게 되며, 상기 리세스(71,72,73,74)의 영역은 상기 방열판(110)의 커버 체결부(121)와 대응된다.
상기 인쇄회로기판(171) 상에는 제1커넥터(175)가 결합되며, 상기 제1커넥터(175)는 상기 인쇄회로기판(171)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 예컨대, 상기 제1커넥터(175)는 상기 인쇄회로기판(171) 내의 커넥터 구멍을 관통하여 설치되고 상기 인쇄회로기판(171)의 상면에서 회로 패턴과 연결된다. 상기 제1커넥터(175)는 상기 제2커넥터(107)과 결합되어, 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(171)의 센터 영역에는 체결 구멍(79)을 구비하게 된다. 이에 따라 제1체결 수단(108)이 상기 인쇄회로기판(171)의 체결 구멍(79) 및 방열 패드(160)의 체결 구멍(163)을 통해 방열판(11)에 체결되면, 상기 인쇄회로기판(171)의 센터측 유동을 방지할 수 있고, 방열 패드(160)와의 접촉 면적을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제1체결 수단(108)은 단일 개로서, 최소 개수로 인쇄회로기판(171)을 고정시켜 줄 수 있다.
상기 발광소자(173)는 하나 이상 예컨대, 복수개가 도트 형태로 배열될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(173)는 1열 이상 예컨대, 2열 이상으로 배열될 수 있다. 여기서, 상기 발광 소자(173)의 각각의 열은 상기 방열판(110)의 길이 방향(X)이 될 수 있다.
상기 발광소자(173)는 발광 칩이 패키징된 패키지로서, 광학 렌즈를 구비할 수도 있다. 상기 발광 칩은 청색, 적색, 녹색, UV 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 상기 발광소자(173)는 백색, 청색, 적색, 녹색 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 예컨대 조명을 위해 백색 광이 발광될 수 있다.
상기 발광소자(173)의 열과 열 사이의 제1간격(D1)은 각 열 내의 발광소자(173) 간의 제2간격(D2)보다 넓을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(173)의 열과 열 사이의 제1간격(D1)은 상기 렌즈 커버(190)의 렌즈부(191)의 열 간의 간격과 동일하며, 상기 발광 소자(173)의 제2간격(D2)은 각 열의 렌즈부(191) 간의 각격과 동일하게 배치될 수 있다.
도 1, 도 7 및 도 8과 같이, 상기 렌즈 커버(190)는 복수의 렌즈부(191)를 포함하며, 상기 각 렌즈부(191)는 상기 각 발광소자(173) 위를 각각 커버하거나, 2개 이상의 발광 소자(173)를 커버하는 형태로 형성될 수 있다. 상기 각 렌즈부(191)는 반구 형상으로 형성될 수 있다. 상기 각 렌즈부(191)는 제1방향(X)의 길이가 제2방향(Y)의 너비보다 길게 형성되어, 광의 지향각 분포를 다르게 제공할 수 있다.
상기 렌즈 커버(190)는 투명한 수지 재질 예컨대, 실리콘 또는 에폭시와 같은 재질이거나, 유리 또는 PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphtha late) 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 렌즈부(191)는 상기 렌즈 커버(190)와 동일한 물질로 일체로 형성되거나, 다른 물질로 형성될 수 있다. 다른 물질인 경우, 상기 렌즈부(191)는 투명한 수지 재질로 형성되고, 상기 렌즈 커버(190)는 반사 재질로 형성될 수 있다.
상기 렌즈 커버(190)의 둘레에 커버 체결부(194)가 배치되며, 상기 커버 체결부(194)에는 체결 구멍(99)이 형성되며, 제2체결 수단(109)은 상기 방수 프레임(140)의 체결 구멍(42)과, 방열판(110)의 체결 구멍(12A)을 통해 체결될 수 있다.
상기 렌즈 커버(190)에는 제1수납부(192) 및 제2수납부(193)를 포함하며, 상기 제1수납부(192)는 상기 인쇄회로기판(171)의 제1커넥터(174)의 공간을 위해 돌출되며, 상기 제2수납부(193)는 상기 인쇄회로기판(171)에 체결되는 제1체결 수단(108)의 공간을 위해 돌출된다. 상기 제1 및 제2수납부(192,193)는 서로 다른 높이로 돌출될 수 있다.
실시 예에 따른 방열판(110)의 수납 영역(112)에 방열 패드(160) 및 발광 모듈(170)을 적층한 후 제1체결 수단(108)로 체결하고, 상기 수납 영역(112)의 둘레에 방수 프레임(140)을 결합한 후, 상기 발광 모듈(170) 및 상기 방수 프레임(140) 상에 렌즈 커버(190)를 배치한 후, 제2체결 수단(109)을 통해 체결하게 되며, 도 9와 같은 조명 모듈(100)로 결합될 수 있다. 이에 따라 발광 모듈(170)로 습기, 수분 또는 물과 같은 액체가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 조명 모듈(100)은 실외의 조명 장치에 장착될 수 있으며, 액체에 취약한 부분을 개선시켜 제공할 수 있다.
상기 렌즈 커버(190)의 모서리 중 일 부분에는 식별부(195)를 배치하여, 방향성을 갖고 방열판(110)의 식별 돌기(117)에 결합될 수 있다.
한편, 도 11 내지 도 13과 같이, 실시 예에 따른 방열판(110)의 방열 핀(113) 중에서 방열판(110)의 에지 영역에 배열된 일부 핀들은 상기 방열판(110)의 외측으로 노출될 수 있다. 예를 들면, 도 12와 같이, 방열 핀(113)는 조명 모듈(100)의 탑뷰 상에 노출되지 않는 제1방열 핀(113A)과, 상기 탑뷰 상에 노출된 제2방열 핀(113B)으로 구분하거나, 상단에 간극부를 갖지 않는 제1방열 핀(113A)과 상부에 간극부를 갖는 제2방열 핀(113B)로 구분할 수 있다. 도 13 및 도 14와 같이, 상기 제2방열 핀(113B)의 길이(A2)는 상기 제1방열 핀(113A)의 길이(A1)보다 길게 형성될 수 있다.
도 11과 같이, 방열판(110)은 하부에 배열된 방열 핀(113)에 의한 방열 유로와, 측 방향에서의 방열 유로를 제공할 수 있다. 상기 방열 판(110)은 측면들 중 적어도 2측면 또는 서로 반대측 측면에 배치된 돌출부(21,22,23,24)를 포함할 수 있으며, 상기 돌출부(21,22,23,24)는 상기 방열 핀(113)으로부터 연장될 수 있다. 상기 돌출부(21,22,23,24)는 상기 방열판(110)의 측면들에 각각 배치된 구조로 설명하기로 한다. 상기 돌출부(21,22,23,24)는 조명 모듈(100)의 영역 또는 상기 방열 판(110)의 영역 내에 배치될 수 있다.
상기 돌출부(21,22,23,24) 사이의 영역은 방열 유로인 간극부(21A,22A,23A,24A)로 형성될 수 있다. 상기 간극부(21A,22A,23A,24A)는 방열판(110)의 각 측면에서의 방열 유로를 제공할 수 있다.
상기 각 간극부(21A,22A,23A,24A)의 너비(D3)는 상기 각 돌출부(21,22,23,24)의 너비(D6)보다 넓게 형성될 수 있으며, 상기 간극부(21A,22A,23A,24A)의 깊이(D5)는 상기 너비(D6)보다 작을 수 있다. 여기서, 상기 방열 핀(113)이 정 사각 형상의 기둥 형상인 경우, 각 돌출부(21,22,23,24)의 너비(D6)는 상기 방열 핀(113)의 상단 너비와 동일하게 된다.
상기 돌출부(21,22,23,24) 중 제1 및 제2돌출부(21,22)는 방열판(110)의 길이 방향(X)의 양측으로 돌출되고 제1 및 제2케이스 체결부(118,119) 사이에 배치되며, 제3 및 제4돌출부(23,24)는 방열판(110)의 너비 방향(Y)의 양측으로 돌출되고 렌즈 커버(170)의 커버 체결부(194) 사이의 영역에 배치된다. 상기 제3돌출부(23)의 개수는 제1돌출부(21)의 개수의 3배 이상 예컨대, 4배 이상으로 배치될 수 있으며, 각 열의 발광 소자(173)의 개수보다 많을 수 있다. 예컨대, 상기 방열판(110)의 측면들 중 인접한 두 측면에 배치된 상기 돌출부는 서로 다른 개수로 형성될 수 있다.
상기 돌출부(21,22,23,24) 간의 간격(D4)은 상기 발광소자(173) 간의 간격(D2)보다 좁게 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 발광소자(173)의 간격(D2)의 1/1.5~1/2.5 범위 예컨대, 1/2로 형성될 수 있다. 상기 방열판(110)과 수직 방향으로 오버랩되는 방열 핀(113)은 발광소자(173)의 전체 개수보다 5배 이상 예컨대, 6배 이상의 많은 개수로 배열될 수 있다.
도 11 및 도 12와 같이, 상기 방열판(110)의 길이 방향(X)으로 배열된 방열 핀(113)은 각 열의 발광 소자(173)의 개수보다 2배 이상 많은 개수로 배치되어, 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 방열판(110)의 측면들 중 인접한 두 측면에 배치된 돌출부의 개수는 서로 다를 수 있으며, 서로 반대측 측면들에 배치된 돌출부의 개수는 서로 동일할 수 있다. 예컨대, 방열판(110)의 길이 방향(X)에 놓인 제1 및 제2측면의 돌출부(21,22)는 너비 방향(Y)의 제3 및 제4측면의 돌출부(23,24)의 개수보다는 적게 배치되며, 서로는 동일한 개수로 형성될 수 있다.
상기 방열판(110)의 제1 및 제2측면에 배치된 돌출부(21,22) 및 간극부(21A,22A)는 제1측 방열 영역으로서, 방열 판의 너비(Y1)의 30% 내지 60% 범위로 형성될 수 있다. 상기 방열판(110)의 제3 및 제4측면에 배치된 돌출부(23,24) 및 간극부(23A,24A)는 제2측 방열 영역으로서, 방열 판의 길이(X1)의 55% 내지 90% 범위로 형성될 수 있다.
도 11과 같이, 상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 상기 돌출부(21,22,23,24)에 연결되어, 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 15 내지 도 16과 같이, 상기의 조명 모듈(100)은 단위 모듈로 정의될 수 있다. 이러한 단위 모듈은 2개 이상 배열할 수 있다. 예컨대, 2개 이상의 단위 모듈을 너비 방향(Y)으로 배열하면 서로 접촉될 수 있다.
상기 조명 모듈(100)을 너비 방향으로 각각 밀착시켜 배열하고 제1 및 제2케이스 체결부(118,119)를 통해 케이스(210)에 체결하면, 조명 모듈(100)들의 양측 면은 서로 접촉된다. 이 경우, 상기 조명 모듈(100)의 측면들에 배치된 돌출부(23,24)는 다른 조명 모듈의 돌출부(23,24)와 서로 접촉될 수 있다. 상기 복수의 조명 모듈(100)이 배열되면, 각 조명 모듈(100)의 측면들에 배치된 간극부(21A,22A,23A,24A)를 통해 공기가 유동될 수 있다. 또한 각 조명 모듈(100) 사이의 경계 영역(180)에 배치된 돌출부(23,24) 사이의 간극부(23A,24A)는 서로 대응되어 2배의 크기가 되며, 이러한 간극부(23A,24A)를 통해 도 17과 같이 공기(P1)가 흐르므로, 방열 효율은 증가될 수 있다. 즉, 조명 모듈(100)을 너비 방향으로 설치할 경우, 각 조명 모듈(100)의 경계 영역(180)에 제공된 간극부(21A,22A,23A,24A)에 의해 효과적인 방열이 이루어질 수 있다. 또한 조명 모듈(100)들을 밀착하여 배치함으로써, 공간 활용이 용이하다.
또한 복수의 조명 모듈(100)을 밀착시켜, 발광 소자의 열 간의 간격(D1)을 등 간격으로 배열함으로써, 각 발광 모듈(100) 및 이를 갖는 조명 장치 내에서의 배광 분포에 영향을 주지 않게 된다.
또한 도 16과 같이, 각 발광 소자의 열 또는 렌즈 커버의 렌즈부의 열 간의 간격(D1)이 동일하게 배열됨으로써, 발광 소자로부터 방열된 열을 균일하게 방열시켜 줄 수 있다.
조명 모듈은 너비 방향으로 1열로 배열할 수 있고, 또한 2열로 배열할 수 있다. 도 18과 같이, 2열의 조명 모듈(100)은 케이스(210A)의 개방 영역 내에 결합되며, 케이블(201)에 연결된 연결 케이블(231)로 인출되고, 상기 연결 케이블(231)은 드라이버(220)에 연결될 수 있다. 상기 드라이버(220)는 상기 각 조명 모듈(100)의 구동을 효과적으로 제어할 수 있다.
이상에서 실시예 들에 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.
100: 조명 모듈 101: 케이블
105: 방수캡 107,175: 커넥터
110: 방열판 111: 방열체
112: 수납 영역 113: 방열핀
118,119: 케이스 체결부 121,142, 194: 커버 체결부
140: 방수 프레임 141: 패드 구멍
160: 방열 패드 162: 커넥터 구멍
170: 발광 모듈 171: 인쇄회로기판
173: 발광 소자 190: 렌즈 커버
191: 렌즈부 11,12,13,14,15: 가이드 리브

Claims (11)

  1. 방열체, 상기 방열체의 상부보다 낮은 제1홈, 및 상기 방열체의 하부에 복수의 방열 핀을 포함하는 방열판;
    상기 방열판 상에 배치된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 복수의 발광소자를 갖는 발광 모듈;
    상기 발광 모듈의 위에 배치되고 상기 방열판의 상부 둘레에 결합된 렌즈 커버;
    상기 방열판의 제1홈에 배치된 케이블;
    상기 케이블이 배치된 케이블 구멍을 갖고 상기 케이블과 상기 제1홈 사이에 결합된 방수 캡; 및
    상기 방수 캡의 표면에 돌출된 제1링 돌기를 포함하는 조명 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1링 돌기는 상기 방수캡의 표면에 복수로 배치되며,
    상기 복수의 제1링 돌기는 서로 다른 외경을 갖는 조명 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방수캡은 상부와 하부의 너비가 다른 단차진 구조를 포함하며,
    상기 복수의 제1링 돌기는 상기 방수캡의 상부 및 하부에 각각 형성되는 조명 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방수캡은 상기 케이블 구멍의 표면에 돌출된 복수의 제2링 돌기를 포함하는 조명 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 방열체 내에 상기 제1홈과 연결되며 상기 제1홈의 깊이보다 작은 깊이를 갖는 제2홈; 상기 방수 캡으로부터 상기 제2홈의 방향으로 돌출된 걸림 돌기; 및 상기 방열체로부터 제1 및 제2홈 사이의 영역으로 돌출되어 상기 방수 캡의 회전을 방지하는 걸림 턱을 포함하는 조명 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 연결된 제1커넥터; 상기 케이블과 상기 제1커넥터에 연결되며 상기 제2홈에 배치된 제2커넥터를 포함하는 조명 모듈.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판과 상기 방열판 사이에 배치된 방열 패드를 포함하는 조명 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방열판의 상부 둘레와 상기 렌즈 커버 사이에 배치된 방수 프레임을 포함하며,
    상기 방열판은 상기 방수 프레임과 상기 인쇄회로기판 사이에 배치된 제1가이드 리브를 포함하는 조명 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 방열판은 상기 방열체의 측면들 중 서로 반대 측면에 배치된 복수의 돌출부; 및 상기 복수의 돌출부 사이에 복수의 간극부를 포함하는 조명 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부는 상기 방열 핀 중 일부 핀들로부터 연장되는 조명 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판 및 상기 방열패드를 상기 방열 판에 체결하는 단일 개의 제1체결 수단; 및
    상기 렌즈 커버 및 상기 방수 프레임을 상기 방열 판에 체결하는 복수의 제2체결 수단을 포함하는 조명 모듈.
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