(57)【要約】実施形態は照明装置に関するもので、本体部、前記本体部の上に配置される発光モジュール部、前記発光モジュール部の一側を覆うレンズ部及び前記レンズ部の一部を覆うように配置される下部ケースを含み、前記下部ケースは前記本体部に結合し、前記レンズ部の一部は前記下部ケースと前記本体部との間に配置される照明装置を提供する。
2014525657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光モジュール部と、
前記発光モジュール部の上に配置される放熱体と、
前記放熱体の上に配置される放熱ファンと、
前記放熱ファン及び放熱体を覆う上部ケースと、
前記上部ケースと結合して前記発光モジュール部を固定させる下部ケースと、
を含み、
前記下部ケースには、第１空気流入口が配置され、
前記上部ケースには、前記上部ケースの外周方向に向かう面に第２空気流入口が配置される、照明装置。
【請求項２】
前記上部ケースと前記下部ケースとの間に位置し、前記発光モジュール部の上に配置される中間本体をさらに含み、前記中間本体には第１空気流出口が配置される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記下部ケースには、第２空気流出口が配置される、請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１空気流入口に続く空気通路及び前記第２空気流出口に続く空気通路は、前記上部ケースの隔壁及び前記放熱ファンによって互いに分離する、請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１空気流入口と前記第２空気流出口のうち少なくとも一つは、前記下部ケースの縁部分に配置される、請求項３に記載の照明装置。
【請求項６】
前記第１空気流入口は、前記第２空気流出口よりも前記下部ケースの中央近くに配置される、請求項３に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第１空気流入口と前記第２空気流出口のうち少なくとも一つは円弧形態である、請求項５に記載の照明装置。
【請求項８】
前記下部ケースに結合し、前記発光モジュール部から生成される光が放出される方向に突出するレンズ部をさらに含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
本体部と、
前記本体部の上に配置される発光モジュール部と、
前記発光モジュール部の一側上に配置されるレンズ部と、
前記レンズ部の少なくとも一部と結合する下部ケースと、
を含み、
前記下部ケースは前記本体部と結合し、
前記レンズ部の一部は、前記下部ケースと前記本体部との間に配置される、照明装置。
【請求項１０】
前記下部ケースと前記本体部はねじ結合する、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記本体部は、
前記発光モジュール部の他側上に配置される放熱体と、
前記放熱体と離隔して配置される放熱ファンと、
前記放熱体及び前記放熱ファンを覆う上部ケースと、
を含む、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記レンズ部は、前記発光モジュール部から生成された光が透過する光学部及び前記光学部から外側方向に延びて配置される固定部を含み、
前記固定部は、前記下部ケースと前記本体部との間に配置される、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記上部ケースと前記下部ケースとの間に位置し、前記発光モジュール部の上に配置される放熱体を含む中間本体をさらに含む、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記中間本体は第１空気流出口を備える、請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記レンズ部は、前記発光モジュール部から生成される光が放出される方向に突出する突出部を有する、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記下部ケースに第１空気流入口が配置される、請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記第１空気流入口は円弧形態である、請求項１６に記載の照明装置。
【請求項１８】
前記下部ケースに配置された第２空気流出口をさらに含む、請求項１６に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記第２空気流出口は円弧形態である、請求項１８に記載の照明装置。
【請求項２０】
前記第１空気流入口は、前記第２空気流出口よりも中心近くに配置される、請求項１９に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種である。発光ダイオードは、蛍光灯、白熱灯などの従来の光源に比べて、低消費電力、半永久的な寿命、素早い応答速度、安全性、環境にやさしいという長所を有する。そこで、従来の光源を発光ダイオードに代替するための多くの研究が進められており、すでに発光ダイオードは、室内外で用いられる各種の液晶表示装置、電光板、街灯などの照明装置の光源として使用が増加する傾向にある。
【０００３】
しかし、ＬＥＤは点灯時に熱が多く発生し、放熱が円滑になされない場合、ＬＥＤの寿命が短縮して照度が落ち、品質特性が顕著に低下する。したがって、ＬＥＤ照明装置の長所は、ＬＥＤの放熱が円滑になされる条件を前提にしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態の目的は、上記のような従来の問題点を解決するためのもので、放熱効率に優れた照明装置を提供することにある。
【０００５】
また、実施形態の目的は、照明装置に使用される光源の照度と寿命が極大化され、品質特性が顕著に向上する照明装置を提供することにある。
【０００６】
また、実施形態の目的は、装置内に流入する埃が最小化される照明装置を提供することにある。
【０００７】
また、実施形態の目的は、部品の製造及び組み立てが容易な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態による照明装置は、発光モジュール部；前記発光モジュール部の上に配置される放熱体；前記放熱体の上に配置される放熱ファン；前記放熱ファン及び放熱体を覆う上部ケース；及び、前記上部ケースと結合して前記発光モジュール部を固定させる下部ケースを含み、前記下部ケースには、第１空気流入口が配置され、前記上部ケースには、前記上部ケースの外周方向に向かう面に第２空気流入口が配置される。
【０００９】
ここで、前記上部ケースと前記下部ケースとの間に位置し、前記発光モジュール部の上に配置される中間本体をさらに含み、前記中間本体には第１空気流出口が配置され得る。
【００１０】
ここで、前記下部ケースには、第２空気流出口が配置され得る。
【００１１】
ここで、前記第１空気流入口に続く空気通路及び前記第２空気流出口に続く空気通路は、前記上部ケースの隔壁及び前記放熱ファンによって互いに分離し得る。
【００１２】
ここで、前記第１空気流入口と前記第２空気流出口のうち少なくとも一つは、前記下部ケースの縁部分に配置され得る。
【００１３】
ここで、前記第１空気流入口は、前記第２空気流出口よりも前記下部ケースの中央近くに配置され得る。
【００１４】
ここで、前記第１空気流入口と前記第２空気流出口のうち少なくとも一つは円弧形態であり得る。
【００１５】
ここで、前記下部ケースに結合し、前記発光モジュール部から生成される光が放出される方向に突出するレンズ部をさらに含み得る。
【００１６】
実施形態による照明装置は、本体部；前記本体部の上に配置される発光モジュール部；前記発光モジュール部の一側上に配置されるレンズ部；及び、前記レンズ部の少なくとも一部と結合する下部ケースを含み、前記下部ケースは前記本体部と結合し、前記レンズ部の一部は前記下部ケースと前記本体部との間に配置される。
【００１７】
ここで、前記下部ケースと前記本体部はねじ結合され得る。
【００１８】
ここで、前記本体部は、前記発光モジュール部の他側上に配置される放熱体；前記放熱体と離隔して配置される放熱ファン；及び、前記放熱体及び前記放熱ファンを覆う上部ケースを含み得る。
【００１９】
ここで、前記レンズ部は、前記発光モジュール部から生成された光が透過する光学部及び前記光学部から外側方向に延びて配置される固定部を含み、前記固定部は、前記下部ケースと前記本体部との間に配置され得る。
【００２０】
ここで、前記上部ケースと前記下部ケースとの間に位置し、前記発光モジュール部の上に配置される放熱体を含む中間本体をさらに含み得る。
【００２１】
ここで、前記中間本体は第１空気流出口を備え得る。
【００２２】
ここで、前記レンズ部は、前記発光モジュール部から生成される光が放出される方向に突出する突出部を有し得る。
【００２３】
ここで、前記下部ケースに第１空気流入口が配置され得る。
【００２４】
ここで、前記第１空気流入口は円弧形態であり得る。
【００２５】
ここで、前記下部ケースに配置された第２空気流出口をさらに含み得る。
【００２６】
ここで、前記第２空気流出口は円弧形態であり得る。
【００２７】
ここで、前記第１空気流入口は、前記第２空気流出口よりも中心近くに配置され得る。
【発明の効果】
【００２８】
実施形態によると、照明装置の放熱効率が顕著に増大する。
【００２９】
また、実施形態によると、光源の照度及び寿命が極大化されて品質特性が顕著に向上する。
【００３０】
また、実施形態によると、天井や壁に埋め込まれる埋込型照明装置において、外部空気との効果的な熱交換がなされるようになる。
【００３１】
また、実施形態によると、照明装置内に流入する埃が最小化されるようになる。
【００３２】
また、実施形態によると、照明装置の部品の製造および組み立てを容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態による照明装置の断面斜視図である。
【図２】第１実施形態による照明装置の放熱ファンを示す。
【図３】第２実施形態による照明装置の下部平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線の断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線の断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ線の断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ線の平面図である。
【図８】図３実施形態による照明装置の下部平面図である。
【図９】第３実施形態による照明装置の側面図である。
【図１０ａ】照明装置の空気流出口及び流入口の配置の多様な実施形態を示す。
【図１０ｂ】照明装置の空気流出口及び流入口の配置の多様な実施形態を示す。
【図１０ｃ】照明装置の空気流出口及び流入口の配置の多様な実施形態を示す。
【図１０ｄ】照明装置の空気流出口及び流入口の配置の多様な実施形態を示す。
【図１１】第４実施形態による照明装置の斜視図である。
【図１２】第４実施形態による照明装置の下部平面図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線の断面図である。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ線の断面図である。
【図１５】第５実施形態による照明装置の斜視図である。
【図１６】第５実施形態による照明装置の下部平面図である。
【図１７ａ】第５実施形態による照明装置のレンズ部を示す。
【図１７ｂ】第５実施形態による照明装置のレンズ部を示す。
【図１７ｃ】第５実施形態による照明装置のレンズ部を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態に対し、添付した図面を参照して詳しく説明することにする。ただし、添付された図面は、本発明の内容をより容易く開示するために説明されるだけで、本発明の範囲が添付された図面の範囲に限定される訳ではないことは、この技術分野の通常の知識を有する者ならば容易に分かるはずである。
【００３５】
また、各構成要素の上又は下に対する基準は、図面を基準として説明する。図面において各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されるか、省略されるか、又は概略的に示された。また、各構成要素の大きさは、実際の大きさを全体的に反映するものではない。
【００３６】
本発明による実施形態の説明において、いずれか一つのエレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）が他のエレメントの「上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものと記載される場合において、上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）は、二つのエレメントが互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触するか、又は一つ以上の別のエレメントが前記二つのエレメントの間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されることを全て含む。また、「上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」と表現される場合、一つのエレメントを基準として上側方向だけではなく下側方向の意味も含まれる。
【００３７】
図１は、第１実施形態による照明装置の断面斜視図である。
【００３８】
図１を参照すると、照明装置１００は、発光モジュール部１１０、発光モジュール部１１０に結着されて外側面周りに放熱板が形成された放熱体１２０と、放熱体１２０の上に配置される放熱ファン１３０と、放熱ファン１３０を覆う上部ケース１５０と、上部ケース１５０の内部に配置され放熱ファン１３０及びＬＥＤ実装基板１１２に電気的に連結されて電源を供給する駆動部１４０と、上部ケース１５０と結着されて発光モジュール部１１０を固定させる下部ケース１６０とを含み得る。
【００３９】
各構成要素別に詳しく説明すると、次のとおりである。
【００４０】
＜発光モジュール部＞
発光モジュール部１１０は、一つ以上のＬＥＤ１１１と、一つ以上のＬＥＤ１１１が実装されるＬＥＤ実装基板１１２を含み得る。ＬＥＤ実装基板１１２には多数のＬＥＤ１１１が配列され、配列されるＬＥＤ１１１の数量及び配置は要求される照度により任意に調節が可能である。発光モジュール部１１０は、取り扱いの容易及び量産に適合するように多数のＬＥＤを集束した形態を採用することができる。
【００４１】
ＬＥＤ実装基板１１２は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであり、例えば、一般の印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）、メタルコア（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ）ＰＣＢ、フレキシブル（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢなどを含めることができ、印刷回路基板の上にパッケージしないＬＥＤチップを直接ボンディングすることができるＣＯＢ（Ｃｈｉｐｓ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプを用いることができる。また、基板は光を効率的に反射する材質で形成されたり、表面が光を効率的に反射するカラー、例えば、白色、銀色などで形成され得る。
【００４２】
基板に実装されるＬＥＤ１１１は、赤色、緑色、青色又は白色の光をそれぞれ発光する赤色、緑色、青色又は白色発光ダイオードであり得るが、その種類や数に対して限定はしない。
【００４３】
＜放熱体＞
放熱体１２０は、発光モジュール部１１０の上に配置され、発光モジュール部１１０から発生する熱の伝導を受けて放出する機能を行うことができる。
【００４４】
放熱体１２０は、表面に複数の放熱フィンを含み得る。前記複数の放熱フィンは、放熱体１２０の表面に沿って放射状に配置され得る。このような放熱体１２０の形状は、表面積を増加させて放熱体１２０の放熱効率を向上させることができる。
【００４５】
また、放熱体１２０は、以下で説明される放熱ファン１３０及び下部ケース１６０との関係において、放熱ファン１３０を介して放熱体１２０に噴射された空気が、放熱体１２０の表面を通り過ぎて下部ケース１６０の空気流出口に排出され得るように、一定の方向に配列された放熱フィンを含み得る。例えば、放熱体１２０の放熱フィンは、放熱ファン１３０が噴射する風の方向と垂直であり、下部ケース１６０の空気流出口に向かう方向に配列され得る。
【００４６】
放熱体１２０は、熱放出効率に優れた金属材質又は樹脂材質で形成され得るが、これに限定はしない。例えば、放熱体１２０の材質は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）のうち少なくとも一つを含み得る。
【００４７】
図面には示されてはいないが、発光モジュール部１１０と放熱体１２０との間には放熱板が配置され得る。放熱板は、熱伝導率に優れた熱伝導シリコンパッド又は熱伝導テープなどで形成され、発光モジュール部１１０で生成された熱を放熱体１２０に効果的に伝達することができる。
【００４８】
＜放熱ファン＞
図２は、第１実施形態による照明装置１００の放熱ファン１３０を示す。
【００４９】
図２を参照すると、放熱ファン１３０は放熱体１２０の上に配置され、照明装置１００内で外部空気の強制対流を発生させて、照明装置１００内の熱を冷却させる機能を行なうことができる。
【００５０】
照明装置１００は、電源が印加されて発光モジュール部１１０から光を放出する時、高熱が発生する。したがって、電源が印加されると同時に放熱ファン１３０にも電源が印加され、放熱ファン１３０が作動し得る。または、照明装置１００内の熱感知センサーにより、一定温度以上になる場合にだけ放熱ファン１３０が動作するように構成することもできる。
【００５１】
放熱ファン１３０が動作すると、以下で説明される下部ケース１６０の空気流入口を通して外部の空気が吸入され、吸入された空気は放熱ファン１３０を通過して放熱体１２０を通り過ぎながら熱交換をなし、熱くなった空気は下部ケース１６０の空気流出口を通して外部に排出され得る。
【００５２】
具体的な実施形態において、照明装置１００はＭＲ１６であり、ＭＲ１６の外形の直径は５０ｍｍであり、放熱ファン１３０の直径は３０ｍｍであり得る。半球形態からなるＭＲ１６の外形により下部に行くほど幅が広くなるので、放熱体１２０は熱放出のために最大の大きさを有するように構成され、放熱体１２０は放熱ファン１３０より大きい直径を有し得る。
【００５３】
これにより、放熱ファン１３０の直接的な空気噴射は放熱体１２０の一部の面積にだけなされるが、放熱体１２０の説明でのように噴射された空気が放熱体１２０のすべての表面を通り過ぎるように放熱フィンの配列が特定され得る。
【００５４】
放熱ファン１３０は、以下で説明される上部ケース１５０と結合され得るように、放熱ファン１３０の外側に、図２に示されたように、ボルト挿入穴１３１を有し得る。
【００５５】
＜上部ケース及び下部ケース＞
上部ケース１５０は放熱ファン１３０の外側を覆いながら、下部ケース１６０と結合して照明装置１００内に流入した空気が一定の経路に沿って排出され得るようにする空気通路を生成し得る。
【００５６】
上部ケース１５０の外側には、電源供給のための端子１４１が配置され得る。また、上部ケース１５０の上面部分には、空気流入のための空気流入口（図示せず）が配置され得る。
【００５７】
上部ケース１５０の内部には、放熱ファン１３０と発光モジュール部１１０に電気的に連結され、端子１４１から供給された電源を放熱ファン１３０と発光モジュール部１１０に供給する駆動部１４０が配置され得る。
【００５８】
駆動部１４０は、ＬＥＤを駆動させるための各種電子素子がＰＣＢ上に実装されて構成されたものであり得る。この時、前記ＰＣＢの上面には端子１４１が形成され、後面カバーを貫通して上側に一部露出するように設けられ、この露出部を用いて端子結合溝に結合して電気的に連結され得る。
【００５９】
露出部の端子１４１は、上部ケース１５０の後端に露出するピン状（図面では２つの端子で示す）からなるが、これは制限的ではなく、外部の電源（ＤＣ電源を想定しているが、ＡＣ電源を収容して内部に整流器又はコンデンサを設けることもできる）を本発明の照明装置に受け入れる入口の役割をする。
【００６０】
上部ケース１５０、放熱ファン１３０及び下部ケース１６０はボルト挿入穴１５１を含み、下部ケース１６０、放熱ファン１３０、放熱体１２０、発光モジュール部１１０などの部品が締結なしに組み立てられた後に上部ケース１５０が覆い被されて、２つのボルトを用いて各部品の位置が固定されて結合され得る。
【００６１】
部品が結合する時、下部ケース１６０は発光モジュール部１１０の外郭部分を掴まえて他の部品と共に固定させることができる。また、下部ケース１６０に発光モジュール部１１０が収納され得る空間が配置されて、発光モジュール部１１０が下部ケース１６０の収納空間に配置され得る。
【００６２】
下部ケース１６０は、照明装置１００が照らす照明領域の方向に空気流入口と空気流出口を有し得る。空気流入口と空気流出口は互いに独立的に構成及び配置され、空気流入口は照明装置１００内に外部空気が流入する用途として、空気流出口は照明装置１００内で熱交換をなした空気が排出される用途として使用され得る。
【００６３】
照明装置１００における空気移動経路を詳しく見てみると、照明装置１００の外部の空気は、下部ケース１６０の空気流入口を通して上部ケース１５０と放熱ファン１３０の上部との間の空間に流入し、放熱ファン１３０の動作によって放熱ファン１３０に吸入されて放熱ファン１３０の下部と放熱体１２０との間の空間に噴射される。噴射された空気は、放熱体１２０の表面を通り過ぎて熱交換をなし、放熱体１２０を冷却させた後に下部ケース１６０の空気流出口を通して排出され得る。
【００６４】
上部ケース１５０又は下部ケース１６０は、空気流入口を介した空気流入経路と空気流出口を介した空気流出経路とを区分させるために、隔壁を有し得る。
【００６５】
照明装置１００は、壁や天井に埋め込まれて使用される場合、空気流入口と空気流出口が照明装置１００の埋め込まれる部分でない外部露出部分に存在するので、外部空気が効果的に流入及び排出され得る。
【００６６】
下部ケース１６０にはレンズ１７０が配置され、レンズ１７０は各ＬＥＤの上部に形成されたものであって、ＬＥＤから発散される光を集めたり所定の角度で分散・集束することができる。レンズ１７０は、光を分散・集束して所望する形態の光を得ることができるようにして、衝撃からＬＥＤを保護する機能もすることになる。
【００６７】
図３は、第２実施形態による照明装置３００の下部平面図である。図３の照明装置３００の下部平面図は、図１に示された照明装置１００の下部平面図にもなり得る。図４は、図３のＡ−Ａ線の断面図である。
【００６８】
図３及び図４を参照すると、照明装置３００は、発光モジュール部３１０、発光モジュール部３１０の上に配置される放熱体３２０、放熱体３２０の上に配置される放熱ファン３３０、発光モジュール部３１０及び放熱体３２０並びに放熱ファン３３０を収納するハウジング３５０を含み得る。
【００６９】
発光モジュール部３１０、放熱体３２０及び放熱ファン３３０は、図１に示された照明装置と同一であり得るが、図３及び図４に示された照明装置には、発光モジュール部３１０、放熱体３２０及び放熱ファン３３０を収納するハウジング３５０を含む。ハウジング３５０は、図１に示されたように、上部ケース１５０及び下部ケース１６０に分離されてもよく、一体型に製作されてもよい。
【００７０】
ハウジング３５０の内部には駆動部３４０が配置され、外部電源を放熱ファン３３０及び発光モジュール部３１０に供給することができる。
【００７１】
ハウジング３５０の下部、すなわち、発光モジュール部の光が放出される方向に向かう部分には、空気流入口３６１及び空気流出口３６２が配置され得る。ハウジング３５０内には空気流入口３６１から流入した空気が放熱ファン３３０を通過し、放熱体３２０を通り過ぎて空気流出口３６２を通して流出するように空気通路が配置され得る。空気流入口３６１及び空気流出口２６２と連結した空気通路は、ハウジング３５０内の隔壁３５１と放熱ファン３３０によって互いに分離され得る。
【００７２】
ハウジング３５０の上面、すなわち、放熱ファン３３０の上部分のハウジング３５０の面には、上面空気流入口３７１が配置され得る。上面空気流入口３７１は、ハウジング３５０の下部面に配置された空気流入口３６１の位置に垂直に対応するハウジング３５０の上面の位置に配置され得る。
【００７３】
したがって、図３で示されたように、照明装置３００を、下部平面図では、ハウジング３５０の下面に配置された空気流入口３６１を介してハウジング３５０の上面に配置された上面空気流入口３７１が見える。
【００７４】
図４では、照明装置３００の空気流入経路を見ることができる。照明装置３００の外部の空気は、放熱ファン３３０の作動により空気流入口３６１及び上面空気流入口３７１を介してハウジング３５０と放熱ファン３３０の上部との間の空間に移動する。
【００７５】
図１に示された一実施形態によると、放熱ファン１３０が動作する時、外部空気は、上部ケース１５０と放熱ファン１３０の上部との間の空間に移動するだろう。
【００７６】
空気流入口３６１方向における断面図をみる時、放熱体３２０は空気流入経路とは分離するように構成され得る。このような構成により、空気流入口３６１及び上面空気流入口３７１から流入する空気は、放熱体３２０と接触せずに常温を保持して照明装置内に流入する。
【００７７】
流入する空気が放熱体と先に接触することになれば、放熱ファンの上部とハウジングとの間には加熱した空気が流入し、駆動部３４０の冷却が効果的になされないことがある。
【００７８】
流入する空気は、常温を保持してハウジング３５０と放熱ファン３３０の上部との間の空間に移動し、照明装置３００の駆動部３４０と熱交換をなして駆動部３４０を冷却させることができる。
【００７９】
図５は、図３のＢ−Ｂ線の断面図である。
【００８０】
図５では、照明装置３００の空気排出経路を見ることができる。図４でのように、空気流入口３６１及び上面空気流入口３７１を通して放熱ファン３３０の上部に流入した空気は、放熱ファン３３０の動作により放熱ファン３３０の下部と放熱体３２０との間の空間に噴射される。噴射された空気は、放熱体３２０の表面を通り過ぎて放熱体３２０と熱交換をなして、発光モジュール部３１０から熱の伝導を受けた放熱体３２０を冷却させる。
【００８１】
空気流出口３６２部分のハウジング３５０内部は、図５のように、隔壁３５１で塞がっており、放熱体３２０から熱を吸収して熱くなった空気は、放熱ファン３３０の動作によって照明装置３００内部に再び入って行かず、照明装置３００の外部に排出される。
【００８２】
図６は、図３のＣ−Ｃ線の断面図である。
【００８３】
図７は、図６のＤ−Ｄ線の平面図である。
【００８４】
図６及び７は、他の実施形態による照明装置３００の隔壁３５１部分を示す断面図と平面図であって、空気流入口３６１及び空気流出口３６２とそれに続く空気経路を分離させる隔壁３５１がある。
【００８５】
図８は、第３実施形態による照明装置４００の下部平面図である。照明装置４００は、図３に示された照明装置３００と同一の構成要素を有し、ただし、空気流入口及び空気流出口の配置が相違するので、以下では、空気流入口及び空気流出口について説明することにする。
【００８６】
ハウジング４５０の下部、すなわち、発光モジュール部の光が放出される方向に向かう部分には、レンズ４７０、空気流入口４６１及び空気流出口４６２が配置され得る。照明装置４００は、ハウジング４５０の下面の空気流入口４６１が４つ配置され、空気流出口４６２が２つ配置される。
【００８７】
ハウジング４５０の上面、すなわち、放熱ファンの上部分のハウジング４５０の面には、上面空気流入口４８０が配置され得る。上面空気流入口４８０は、ハウジング４５０の下面に配置された空気流入口４６１の位置に垂直に対応するハウジング４５０の上面の位置に配置され得る。
【００８８】
したがって、図８で示されたように、照明装置４００の下部平面図では、ハウジング４５０の下面に配置された空気流入口４６１を介してハウジング４５０の上面に配置された上面空気流入口４８０が見える。
【００８９】
図９は、第３実施形態による照明装置４００の側面図である。
【００９０】
図９に示されたように、ハウジング４５０の上面には、上面空気流入口４８０が配置され得る。ハウジング４５０の下面に配置される空気流入口４６１に追加して上面空気流入口４８０が配置されることによって、空気の流入速度を減少させて埃の流入が最小化され、常温で流入する空気の量が多くなって内部温度の冷却効果が増大する。
【００９１】
図１０は、照明装置の空気流入口及び空気流出口の配置の多様な実施形態を示す。
【００９２】
空気流入口２６１及び空気流出口２６２は、図１０のように、ハウジングの下部面又は下部ケースの多様な位置に多様な形態で配置され得る。
【００９３】
図１０ａ及び図１０ｂでのように、空気流入口２６１及び空気流出口２６２は、下部ケースの縁部分に円弧形態で配置され得る。図１０ａでは、縁部分に配置された空気流入口２６１と空気流出口２６２が交互に配置される場合を示す。縁部分は、下部ケースの中心から離れた端部分を意味するもので、空気流入口２６１及び空気流出口２６２が下部ケースの中心からどれくらい離れて配置されるのかは、発明の実施形態により任意に定められ得る。図１０ａ及び図１０ｂでのように、空気流入口２６１及び空気流出口２６２は、円形形態の下部ケースと同心円をなす円弧形態で配置され得る。
【００９４】
また、図１０ｃでのように、下部ケースの空気流入口２６１は空気流出口２６２より内側に配置されて、図１０ｄでのように、空気流入口２６１は下部ケースの中央に配置され、空気流出口２６２は下部ケースの縁部分に配置されるように構成され得る。空気流入口２６１及び空気流出口２６２の形態は円弧形態だけでなく、円形、多角形など多様な形態をなし得る。
【００９５】
図１０ｃ及び図１０ｄのように、空気流入口２６１が空気流出口２６２より内側に配置される場合、空気流出口２６２を通して排出された暖められた空気が空気流入口を通して再流入される確率を低くすることができる。
【００９６】
表１は、雰囲気温度２５℃、 印加電力１０ＷであるＭＲ１６照明装置におけるＬＥＤ温度及びケース温度に対するシミュレーション結果である。放熱体のみ使用する場合と放熱ファンを使用して空気流入口及び空気流出口を有する実施形態（ａ）〜（ｄ）の場合とを比較した。
【表１】
2014525657.tif 000003
【００９７】
放熱体のみ使用する場合と比較する時、放熱ファンを共に使用する場合にケース温度は０．１℃から２８℃ほど高くなり得るが、ＬＥＤ温度は１６℃〜３２℃ほど低くなることが分かる。
【００９８】
また、ハウジング又は上部ケースの上面に上部空気流入口を配置した場合と配置しない場合の内部温度を常温２５℃で実験した結果を、下の表２で確認することができる。
【表２】
2014525657.tif 000004
【００９９】
表２の結果に見られるように、上部空気流入口を配置した場合、照明装置の内部温度が低くなる。
【０１００】
ＬＥＤの品質特性及び寿命は、ＬＥＤの温度により影響を受けるということを考慮する時、本発明の実施形態による照明装置は、放熱体のみ使用する従来の場合に比べて、品質特性及び寿命において顕著に改善された性能が見られる。
【０１０１】
上記の実施形態で説明したように、放熱体と放熱ファンを含み、互いに独立して配置される空気流入口と空気流出口を有することによって、また、ハウジングの上面に上部空気流入口を追加で有することによって、冷却効率が増大した照明装置を提供することができる。
【０１０２】
また、ハウジングの下面以外に、上面に追加的な上部空気流入口が配置されることによって、流入する空気の流速が減少して埃の流入が最小化され、上面にもう少し低い温度の空気が流入して駆動部とファンの寿命が増大され得る。
【０１０３】
照明装置は、多数のＬＥＤを集束して光を得る照明灯に使用され、特に、天井や壁体内に埋め込まれて、照明領域に向かう構造体に設置され、前面だけ露出するように装着されるようにするＬＥＤを使用する埋込型の照明装置に使用されることもある。
【０１０４】
［側面部に空気流出口を有する変形例］
図１１は、第４実施形態による照明装置の斜視図である。図１２は、第４実施形態による照明装置の下部平面図である。図１３は、図１２のＡ−Ａ線の断面図である。図１４は、図１２のＢ−Ｂ線の断面図である。
【０１０５】
図１１ないし図１４を参照すると、照明装置は、発光モジュール部５２０、発光モジュール部５２０の上に配置される中間本体５１０、中間本体５１０に結合する上部ケース５５０、中間本体５１０に結合して発光モジュール部５２０を固定する下部ケース５６０を含み得る。
【０１０６】
発光モジュール部５２０は、基板５１５と基板５１５の上に配置される発光素子５１７とを含み得る。
【０１０７】
中間本体５１０は、発光モジュール部５２０の一側上に配置される放熱体５１３を含み得る。中間本体５１０は、発光モジュール部５２０の後面部に接触するように配置され、発光モジュール部５２０の熱が中間本体５１０に効率的に伝達され得る。
【０１０８】
放熱体５１３の上には放熱ファン５３０が配置され、外部の空気の流れが放熱体５１３に伝達されるようにできる。このような空気の流れで、放熱体５１３の熱が外部に放出され得る。放熱ファン５３０は、放熱体５１３と離隔されて放熱体５１３に向かう方向に配置され得る。
【０１０９】
上部ケース５５０は、放熱ファン５３０と駆動部５４０を覆うように配置され得る。上部ケース５５０は、放熱ファン５３０により吸入された外部空気が、空気流出口５１６を通して出て行くことができるように密閉空間を形成し得る。
【０１１０】
下部ケース５６０は、図１２に示されたように、空気流入口５６１を有し得る。図１２に示された下部ケース５６０の面に表示されたＡ−Ａ線が通り過ぎる円形点線は、下部ケース５６０が中間本体５１０などにねじ結合するためのねじ溝である。
【０１１１】
下部ケース５６０に配置される空気流入口５６１の位置は変更可能であり、図１２のように下部ケース５６０の縁部分に配置されてもよく、下部ケース５６０の中央に配置されてもよい。
【０１１２】
中間本体５１０には、下部ケース５６０の空気流入口５６１が配置されていない面の方向に空気流出口５１６が配置され得る。説明したように、空気流入口５６１を通して流入した空気は、上部ケース５５０と放熱ファン５３０との間に入って放熱ファン５３０を通過して放熱体５１３と熱交換をなした後、空気流出口５１６を通して放出され得る。
【０１１３】
下部ケース５６０の空気流入口５６１は、上部ケース５５０と放熱ファン５３０の上部との間の空間につながり、空気流出口５１６は、放熱ファン５３０の下部と放熱体５１３との間の空間につながり得る。
【０１１４】
また、空気流入口５６１に続く空気通路と空気流出口５１６に続く空気通路は、上部ケース５５０の隔壁及び放熱ファン５３０によって互いに分離され得る。
【０１１５】
空気流出口５１６は、中間本体５１０の外周方向に向かう面に配置され、流入した空気が照明装置の外周方向に抜け出るようにする。この場合、空気流出口５１６を通して流出した空気が再び空気流入口５６１に流入しない。したがって、放熱体５１３と熱交換をなして熱くなった空気が再び照明装置の内部に流入しないので、照明装置の熱効率が向上され得る。
【０１１６】
また、下部ケース５６０にはレンズ部５７０をさらに含み得る。レンズ部５７０は、発光モジュール部から生成される光が放出される方向に突出し、下部ケース５６０より高く突出した形状を有する。
【０１１７】
［結合が容易なレンズ部を有する変形例］
図１５は、第５実施形態による照明装置の斜視図である。図１６は、第５実施形態による照明装置の下部平面図である。図１７は、第５実施形態による照明装置のレンズ部を示す。
【０１１８】
図１５ないし図１７を参照すると、照明装置は、図１１ないし図１４に示された照明装置と同様に、発光モジュール部（図示せず）、中間本体５１０、放熱ファン（図示せず）、駆動部（図示せず）、上部ケース５５０、下部ケース５６０を含み得る。この時、図１５ないし図１７に示された第５実施形態による照明装置はレンズ部５７０をさらに含み、下部ケース５６０がレンズ部５７０を固定させることができる。一実施形態において、また、下部ケース５６０には空気流入口５６１ａ及び空気流出口５６２ａが配置され得る。図１６に示された下部ケース５６０の面に表示されたＡ−Ａ線が通り過ぎる円形点線は、下部ケース５６０が中間本体５１０などにねじ結合されるためのねじ溝である。そして、図１１に示された中間本体５１０に形成された空気流出口５１６とは異なり、図１５に示された中間本体５１０に形成された空気流出口５６２ｂは、中間本体５１０の全体に形成され得る。また、中間本体５１０には空気流出口５６２ｂが省略されてもよい。中間本体５１０、上部ケース５５０、中間本体５１０及び上部ケース５５０内に位置する放熱ファンを全て本体部と呼ぶこともできる。
【０１１９】
レンズ部５７０は、中間本体５１０が配置された部分の反対側である発光モジュール部の他方を覆うように配置され得る。レンズ部５７０は、発光モジュール部から生成される光が放出される方向に突出し、下部ケース５６０より高く突出した形状を有する。
【０１２０】
図１７を参照すると、レンズ部５７０は、発光モジュール部から生成された光が透過する光学部５７１及び光学部５７１から外側方向に延びて配置される固定部５７５を含み得る。図１７ａは、このようなレンズ部５７０の平面図、図１７ｂは図１７ａのＡ−Ａ線による断面図、図１７ｃは図１７ａのＢ−Ｂ線による断面図である。
【０１２１】
図１７に示されたように、レンズ部５７０は、一部の方向にのみ外側方向へ延びた固定部５７５を有し得る。このような構成は、下部ケース５６０と中間本体５１０間の結合のための空間を確保するためのもので、これについては、上記の図１３及び図１４を参照して説明する。
【０１２２】
下部ケース５６０は、レンズ部５７０の一部の上に配置されて中間本体５１０にねじ結合され得る。下部ケース５６０はレンズ部５７０の一部を覆い、中間本体５１０に結合してレンズ部５７０が固定されるようにできる。
【０１２３】
ねじ溝部分を通り過ぎる線Ａ−Ａを基準とした断面図である図１３を参照すると、レンズ部５７０は、下部ケース５６０のねじ溝が存在する外側方向に延びた部分が存在しない。このような構成は、下部ケース５６０と中間本体５１０などのねじ結合通路を阻まないためである。ただし、ねじ溝が図１６で示された場合より外側方向に配置されるならば、レンズ部５７０が下部ケース５６０のねじ溝まで外側方向に延びた部分を有することもある。
【０１２４】
ねじ溝部分を通り過ぎない線Ｂ−Ｂを基準とした断面図である図１４を参照すると、レンズ部５７０が下部ケース５６０の一部まで外側方向に延びた部分を有することが分かる。
【０１２５】
レンズ部５７０から外側方向に延びた固定部５７５は、下部ケース５６０と中間本体５７０との間に挟まれるように配置され、レンズ部５７０に対する直接的なねじ結合なしでもレンズ部５７０が固定された位置を保持するようにできる。
【０１２６】
上述のような構成で照明装置は、レンズ自体にねじを結合しないながらも、レンズ部が照明装置内の特定位置に固定されるようにでき、照明装置の組み立てが簡単になり、レンズ部の形成も容易になり得る。
【０１２７】
以上で、実施形態を中心に説明したが、これはただ例示にすぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を外れない範囲で、以上に例示されない様々な変形や応用が可能であることが分かるはずである。例えば、実施形態に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に関係した相違点は、添付された請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきであるといえる。
【図１】
2014525657.tif 000005
【図２】
2014525657.tif 000006
【図３】
2014525657.tif 000007
【図４】
2014525657.tif 000008
【図５】
2014525657.tif 000009
【図６】
2014525657.tif 000010
【図７】
2014525657.tif 000011
【図８】
2014525657.tif 000012
【図９】
2014525657.tif 000013
【図１０ａ】
2014525657.tif 000014
【図１０ｂ】
2014525657.tif 000015
【図１０ｃ】
2014525657.tif 000016
【図１０ｄ】
2014525657.tif 000017
【図１１】
2014525657.tif 000018
【図１２】
2014525657.tif 000019
【図１３】
2014525657.tif 000020
【図１４】
2014525657.tif 000021
【図１５】
2014525657.tif 000022
【図１６】
2014525657.tif 000023
【図１７ａ】
2014525657.tif 000024
【図１７ｂ】
2014525657.tif 000025
【図１７ｃ】
2014525657.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月3日(2014.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光モジュール部と、
前記発光モジュール部の上に配置される中間本体と、
前記中間本体の上に配置される放熱ファンと、
前記放熱ファンの上に配置され、前記中間本体と結合する上部ケースと、
前記中間本体の下に配置され、前記中間本体と結合する下部ケースと、を含み、
前記下部ケースは、空気流入口を有し、
前記空気流入口は、前記放熱ファンと前記上部ケースとの間の第１空間とつながり、
前記中間本体は空気流出口を有し、
前記空気流出口は、前記中間本体と前記放熱ファンとの間の第２空間とつながり、
前記放熱ファンは、前記第１空間から前記第２空間の方向に風を噴射する、照明装置。
【請求項２】
前記中間本体は、前記放熱ファンの方向に延びる複数の放熱フィンを含み、
前記複数の放熱フィンは、前記放熱ファンが噴射する風の方向と垂直であり、前記空気流出口に向かう方向に配列された、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記下部ケースは、前記第２空間とつながる空気流出口をさらに有する、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記下部ケースの空気流入口は、前記下部ケースの空気流出口より前記下部ケースの中央近くに配置される、請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記下部ケースの空気流入口と前記下部ケースの空気流出口のうち少なくとも一つは円弧形態である、請求項３に記載の照明装置。
【請求項６】
前記空気流入口と前記第１空間をつなぐ空気通路と、前記空気流出口と前記第２空間をつなぐ空気通路は、互いに分離された、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記空気流入口は、前記下部ケースの縁部分に配置される、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記下部ケースと結合し、前記下部ケースよりさらに高く突出したレンズ部をさらに含む、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記レンズ部は、
前記発光モジュール部から生成された光を透過する光学部と、
前記光学部から外側方向に延びた固定部と、を含み、
前記固定部は、前記下部ケースと前記中間本体との間に配置される、請求項８に記載の照明装置。
【国際調査報告】
2014525657.tif 000027
2014525657.tif 000028