KR20150137458A

KR20150137458A - 광 반도체 조명장치

Info

Publication number: KR20150137458A
Application number: KR1020140065364A
Authority: KR
Inventors: 이수운; 김상혁; 장윤길; 강석진; 김대원; 김정화
Original assignee: 주식회사 포스코엘이디
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2015-12-09
Also published as: US20150345767A1; EP2949991A1

Abstract

본 발명은 일측으로부터 전원이 공급되며, 제1 면적을 가지는 하우징; 상기 하우징으로부터 연장되며, 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적을 가지는 방열 베이스; 및 상기 하우징의 일부와 상기 방열 베이스에 형성되며, 적어도 하나 이상의 반도체 광소자를 포함하고, 상기 제1 면적보다는 작고 상기 제2 면적보다는 큰 제3 면적을 가지는 발광 모듈;을 포함하며, 상기 하우징은 상기 발광 모듈과 겹치는 제4 면적의 중첩 영역을 형성하고, 상기 발광 모듈은 상기 중첩 영역을 통하여 전기적으로 연결되며, 케이블 그랜드(cable gland)와 같은 불필요한 부품의 갯수를 줄이면서도 완벽한 방수 및 기밀 유지가 가능하고 배선의 연결이 깔끔하게 이루어질 수 있도록 하는 광 반도체 조명장치에 관한 것이다.

Description

광 반도체 조명장치{OPTICAL SEMICONDUCTOR ILLUMINATING APPARATUS}

본 발명은 광 반도체 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이블 그랜드(cable gland)와 같은 불필요한 부품의 갯수를 줄이면서도 완벽한 방수 및 기밀 유지가 가능하고 배선의 연결이 깔끔하게 이루어질 수 있도록 하는 광 반도체 조명장치에 관한 것이다.

엘이디 또는 엘디 등과 같은 광 반도체는 백열등과 형광등에 비하여 전력 소모량이 적으면서도 사용 수명이 길며 내구성도 뛰어남은 물론 훨씬 높은 휘도로 인하여 최근 조명용으로 널리 각광받고 있는 부품 중의 하나이다.

여기서, 전술한 광 반도체를 이용한 조명장치는 가로등이나 보안등과 같이 옥외에서도 활용할 수 있으며, 이러한 옥외 조명장치는 비나 눈 등 수분으로부터 누전이 되지 않도록 방수 및 기밀 대책에 만전을 기해야 하는 것이다.

이때, 기판을 포함한 광 반도체를 포함한 발광 모듈에는 케이블 등의 배선이 연결되고, 이러한 배선과 전원 공급 장치 사이로 수분이 침투하는 것을 방지하고자 케이블 그랜드(cable gland)와 같은 기밀 부품을 사용하게 되는 것이다.

그러나, 이러한 기밀 부품들은 조명 장치의 장시간 사용에 따라 기밀 성능의 저하를 피할 수 없는 한계가 있다.

특허출원 제10-2010-0082588호 실용실안 출원 제20-2012-0001360호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 케이블 그랜드(cable gland)와 같은 불필요한 부품의 갯수를 줄이면서도 완벽한 방수 및 기밀 유지가 가능하고 배선의 연결이 깔끔하게 이루어질 수 있도록 하는 광 반도체 조명장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일측으로부터 전원이 공급되며, 제1 면적을 가지는 하우징; 상기 하우징으로부터 연장되며, 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적을 가지는 방열 베이스; 및 상기 하우징의 일부와 상기 방열 베이스에 형성되며, 적어도 하나 이상의 반도체 광소자를 포함하고, 상기 제1 면적보다는 작으며 상기 제2 면적보다는 큰 제3 면적을 가지는 발광 모듈;을 포함하며, 상기 하우징은 상기 발광 모듈과 겹치는 제4 면적의 중첩 영역을 형성하고, 상기 발광 모듈은 상기 중첩 영역을 통하여 전기적으로 연결되는 광 반도체 조명장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 하우징의 저면 일부에 단차지게 함몰된 부분과, 상기 방열 베이스의 저면을 포함하고, 상기 발광 모듈이 배치되는 안착면을 더 포함한다.

이때, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 하우징의 내부와 상기 발광 모듈이 배치되는 안착면이 상호 연통되게 관통된 배선 통로를 더 포함하며, 상기 배선 통로는 상기 안착면과 직교를 이룬다.

그리고, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 중첩 영역에 관통된 배선 통로와, 상기 배선 통로의 하단부 가장자리로부터 연장되어 상기 안착면에 함몰되는 단차홈을 더 포함한다.

그리고, 상기 단차홈은 상기 하우징의 저면에 배치된다.

그리고, 상기 단차홈의 가장자리는 라운드지게 형성된다.

그리고, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 하우징의 내부에 형성되는 제1 포트와, 상기 중첩 영역의 외면에 형성되는 제2 포트를 포함하며, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트가 상호 연결되어 상기 하우징의 내부와 연통되는 배선 통로를 더 포함한다.

그리고, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 하우징의 내부에 형성된 제1 포트와, 상기 중첩 영역의 외면에 형성된 제2 포트를 상호 연결하도록 관통된 배선 통로를 더 포함하며, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 상호 연결하는 가상의 직선은 상기 중첩 영역의 외면과 직교를 이룬다.

그리고, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 하우징의 내부에 형성된 제1 포트와, 상기 중첩 영역의 외면에 형성된 제2 포트를 상호 연결하도록 관통된 배선 통로를 더 포함하며, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 상호 연결하는 가상의 직선은 상기 중첩 영역의 외면과 직교를 이루고, 상기 가상의 직선은 상기 하우징의 내부를 관통한다.

그리고, 상기 배선 통로의 양단부 가장자리는 라운드지게 형성된다.

그리고, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트의 가장자리는 라운드지게 형성된다.

또한, 상기 광 반도체 조명장치는, 상기 하우징의 저면 일부에 단차지게 함몰된 부분과, 상기 방열 베이스의 저면을 포함하고, 상기 발광 모듈이 배치되는 안착면과, 상기 안착면의 가장자리를 따라 돌출되는 단턱부를 더 포함한다.

아울러, 청구범위 및 상세한 설명에 기재된 '반도체 광소자'는 광 반도체를 포함하거나 이용하는 발광다이오드 칩 등과 같은 것을 의미한다.

이러한 '반도체 광소자'는 전술한 발광다이오드 칩을 포함한 다양한 종류의 광 반도체를 내부에 포함하는 패키지 레벨의 것을 포함한다고 할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 발광 모듈이 하우징의 내부를 통하여 전기적으로 연결되는 구조를 채택함으로써, 케이블 그랜드(cable gland)와 같은 불필요한 부품의 갯수를 줄이면서도 완벽한 방수 및 기밀 유지가 가능하고 배선의 연결이 깔끔하게 이루어질 수 있게 된다.

이를 위하여 본 발명은 하우징의 저면 일부에 단차지게 함몰된 부분과 방열 베이스의 저면을 포함하는 안착면을 더 구비함으로써, 발광 모듈의 정확한 안착 위치를 파악하고 용이하게 조립 및 체결할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은 안착면과 하우징을 상호 연통하는 배선 통로를 더 구비하여 배선 등 일체가 외부로 노출되지 아니하므로, 수분 침투로 인한 누전 및 감전 사고를 미연에 방지하고 미관상 우수한 조명장치를 제공할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 전체적인 구성을 나타낸 단면 개념도
도 2는 도 1의 A 부분 확대도
도 3은 도 1의 B 시점에서 바라본 내부 구조를 나타낸 절개 평면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다.

상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다.

예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 전체적인 구성을 나타낸 단면 개념도이며, 도 2는 도 1의 A 부분 확대도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 발광 모듈(300)이 방열 베이스(200)를 구비한 하우징(100)의 내부를 통하여 전기적으로 연결되는 구조임을 파악할 수 있다.

하우징(100)은 일측으로부터 전원이 공급되는 것으로, 전원 공급 장치(701, 702, 이하 도 3 참조) 및 조도 센서(703, 이하 도 3 참조) 등과 같은 각종 부품이 내장되는 공간을 형성하며, 제1 면적(S1)을 가지는 것이다.

방열 베이스(200)는 하우징(100)으로부터 연장되는 것으로, 제1 면적(S1)보다 작은 제2 면적(S2)을 가지며, 복수의 방열핀(201)이 돌출되어 후술할 반도체 광소자(400)로부터 발생되는 열을 방출하여 냉각시키기 위한 것이다.

발광 모듈(300)은 하우징(100)의 일부와 방열 베이스(200)에 형성되며, 적어도 하나 이상의 반도체 광소자(400)를 포함하는 것으로, 제1 면적(S1)보다는 작고 제2 면적(S2)보다는 큰 제3 면적을 가지게 되며, 반도체 광소자(400)는 광원으로서 기능을 하게 된다.

여기서, 제3 면적(S3)은 제1 면적(S1)과 겹치는 제4 면적의 중첩 영역(A)을 형성하여 상기 발광 모듈은 하우징(100)의 저면 일부를 공유한다.

따라서, 발광 모듈(300)은 하우징(100)의 내부와 중첩 영역(A)을 통하여 전기적으로 연결됨으로써, 케이블 그랜드(cable gland)와 같은 불필요한 부품의 갯수를 줄이면서도 완벽한 방수 및 기밀 유지가 가능하고 배선의 연결이 깔끔하게 이루어질 수 있게 된다.

다시 말해, 본 발명은 케이블 그랜드와 같은 별도의 기밀 유지용 부품을 사용하지 않고도 케이블(600)과 같은 배선의 배치 및 연결이 하우징(100)의 내부를 통하여 이루어질 수 있도록, 발광 모듈(300)이 차지하는 면적이 방열 베이스(200)가 차지하는 면적보다 크며, 발광 모듈(300)은 하우징(100)의 저면 일부를 공유하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 구성의 실시예를 적용할 수 있으며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

즉, 도 1을 참조로 더욱 상세하게 살펴보면, 발광 모듈(300)이 차지하는 영역, 즉 제3 면적(S3)은 방열 베이스(200)가 차지하는 영역, 즉 제2 면적(S2) 보다 크므로, 이러한 발광 모듈(300)의 제3 면적(S3)이 하우징(100)의 저면, 즉 제1 면적(S1)의 일부를 공유함으로써, 케이블(600)이 발광 모듈(300)과 중첩 영역(A)을 통하여 하우징(100)의 내부로부터 깔끔하게 연결될 수 있게 된다.

우선, 케이블(600)의 깔끔한 연결을 위하여 본 발명은, 하우징(100)의 저면 일부에 단차지게 함몰된 부분과, 방열 베이스(200)의 저면을 포함하고, 발광 모듈(300)이 배치되는 안착면(150)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

즉, 안착면(150)은 발광 모듈(300)의 정확한 안착 위치를 파악하고 용이하게 조립 및 체결할 수 있도록 마련된 것이며, 안착면(150)의 가장자리를 따라 단턱부(152)가 돌출되는 것이 바람직하다.

여기서, 안착면(150)에 고정된 발광 모듈(300)은 광학 부재(500)에 의하여 보호되며, 전술한 단턱부(152)는 투명 또는 반투명한 폴리카보네이트 재질과 같은 것으로 이루어진 광학 부재(500)가 자외선의 직사로 인하여 황변 등 변색, 변질 및 변형 등이 일어나는 것을 막기 위한 것이다.

여기서, 본 발명은 하우징(100)의 내부와 안착면(150)이 상호 연통되게 배선 통로(170)가 관통되고, 배선 통로(170)는 안착면(150)과 직교를 이루도록 한다.

배선 통로(170)는 더욱 상세하게 살펴보면, 하우징(100)의 내부에 형성되는 제1 포트(171)와, 안착면(150)에 형성되는 제2 포트(172)를 포함하며, 제1 포트(171) 및 제2 포트(172)가 상호 연통되는 구조임을 파악할 수 있다.

여기서, 제1 포트(171)와 제2 포트(172)를 상호 연결하는 가상의 직선(ℓ)은 안착면(150)과 직교를 이룬다.

이때, 가상의 직선(ℓ)은 하우징(100)의 내부를 관통하므로, 케이블(600)의 연결은 하우징(100)의 내부로부터 바로 발광 모듈(300)로 이루어질 수 있게 되는 것이다.

그리고, 배선 통로(170)의 양단부 가장자리, 즉 제1 포트(171)와 제2 포트(172)의 가장자리는 연결되는 케이블(600)의 피복을 보호하기 위하여 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 배선 통로(170)에는 경우에 따라 케이블(600)의 피복보다 마찰 저항이 작은 소재의 도료를 도포하거나 마찰 저항이 작은 소재의 부재를 제1, 2 포트(171, 172)에 장착하는 등의 응용 및 변형 설계가 가능함은 물론이다.

한편, 본 발명은 도 2와 같이 배선 통로(170)의 하단부 가장자리로부터 연장되어 안착면(150)에 함몰되는 단차홈(160)을 더 구비하는 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

여기서, 단차홈(160)은 하우징(100)의 저면에 배치되어 하우징(100)의 전원공급장치(701, 702)와 케이블(600)을 통하여 연결될 수 있도록 커넥터(650)나 케이블(600)의 일부가 안착되는 공간을 제공할 수 있다.

이때, 단차홈(160)의 가장자리는 케이블(600)의 피복을 보호하기 위하여 라운드지게 형성될 수 있으며, 경우에 따라 배선 보호용의 부재를 단차홈(160) 전체에 안착시키는 등의 응용 및 변형 설계가 가능함은 물론이다.

한편, 본 발명은 도 3과 같이 하우징(100)의 내부 공간에 구비된 각종 구조물을 적극 활용하여 다양한 사이즈의 전원 공급장치, 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치가 설치되는 지역에 따라 서로 크기가 다른 제1 SMPS(701)나 제2 SMPS(702)를 선택적으로 장착할 수 있도록, 하우징(100)의 내부 바닥면에 지지 리브(800)를 더 구비하는 실시예를 적용할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 케이블 그랜드(cable gland)와 같은 불필요한 부품의 갯수를 줄이면서도 완벽한 방수 및 기밀 유지가 가능하고 배선의 연결이 깔끔하게 이루어질 수 있도록 하는 광 반도체 조명장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...하우징
150...안착면
152...단턱부
160...단차홈
170...배선 통로
171...제1 포트
172...제2 포트
200...방열 베이스
201...방열핀
300...발광 모듈
400...반도체 광소자
500...광학 부재
600...케이블
650...커넥터
701...제1 SMPS
702...제2 SMPS
703...조도 센서
A...중첩 영역
ℓ...가상의 직선
S1...제1 면적
S2...제2 면적
S3...제3 면적
S4...제4 면적

Claims

일측으로부터 전원이 공급되며, 제1 면적을 가지는 하우징;
상기 하우징으로부터 연장되며, 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적을 가지는 방열 베이스; 및
상기 하우징의 일부와 상기 방열 베이스에 형성되며, 적어도 하나 이상의 반도체 광소자를 포함하고, 상기 제1 면적보다는 작고 상기 제2 면적보다는 큰 제3 면적을 가지는 발광 모듈;을 포함하며,
상기 하우징은 상기 발광 모듈과 겹치는 제4 면적의 중첩 영역을 형성하고,상기 발광 모듈은 상기 중첩 영역을 통하여 전기적으로 연결되는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광 반도체 조명장치는,
상기 하우징의 저면 일부에 단차지게 함몰된 부분과, 상기 방열 베이스의 저면을 포함하고, 상기 발광 모듈이 배치되는 안착면을 더 포함하는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광 반도체 조명장치는,
상기 하우징의 내부와 상기 발광 모듈이 배치되는 안착면이 상호 연통되게 관통된 배선 통로를 더 포함하며,
상기 배선 통로는 상기 안착면과 직교를 이루는 광 반도체 조명장치.
청구항 3에 있어서,
상기 광 반도체 조명장치는,
상기 중첩 영역에 관통된 배선 통로와,
상기 배선 통로의 하단부 가장자리로부터 연장되어 상기 안착면에 함몰되는 단차홈을 더 포함하는 광 반도체 조명장치.
청구항 4에 있어서,
상기 단차홈은 상기 하우징의 저면에 배치되는 광 반도체 조명장치.
청구항 4에 있어서,
상기 단차홈의 가장자리는 라운드지게 형성되는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광 반도체 조명장치는,
상기 하우징의 내부에 형성되는 제1 포트와, 상기 중첩 영역의 외면에 형성되는 제2 포트를 포함하며, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트가 상호 연결되어 상기 하우징의 내부와 연통되는 배선 통로를 더 포함하는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광 반도체 조명장치는,
상기 하우징의 내부에 형성된 제1 포트와, 상기 중첩 영역의 외면에 형성된 제2 포트를 상호 연결하도록 관통된 배선 통로를 더 포함하며,
상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 상호 연결하는 가상의 직선은 상기 중첩 영역의 외면과 직교를 이루는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광 반도체 조명장치는,
상기 하우징의 내부에 형성된 제1 포트와, 상기 중첩 영역의 외면에 형성된 제2 포트를 상호 연결하도록 관통된 배선 통로를 더 포함하며,
상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 상호 연결하는 가상의 직선은 상기 중첩 영역의 외면과 직교를 이루고, 상기 가상의 직선은 상기 하우징의 내부를 관통하는 광 반도체 조명장치.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 배선 통로의 양단부 가장자리는 라운드지게 형성되는 광 반도체 조명장치.
청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 포트와 상기 제2 포트의 가장자리는 라운드지게 형성되는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광 반도체 조명장치는,
상기 하우징의 저면 일부에 단차지게 함몰된 부분과, 상기 방열 베이스의 저면을 포함하고, 상기 발광 모듈이 배치되는 안착면과,
상기 안착면의 가장자리를 따라 돌출되는 단턱부를 더 포함하는 광 반도체 조명장치.