(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記放熱体の収納部の底面において、前記第1ガイド部と前記第2ガイド部との間の間隔は、前記支持基板の厚さよりは大きく、前記支持基板の厚さに0.1mmを加えた値よりは小さい、請求項2に記載の照明装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
実施形態の目的は、効果的に光源モジュールと電源提供部とを電気的に連結することができる照明装置を提供することにある。
【0004】
また、実施形態の目的は、光源モジュールと電源提供部の電気的連結時、別途のワイヤーやコネクタ等が不要な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、放熱性能を向上させることができ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、外観品質を改善することができ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、耐電圧特性を向上させることができる照明装置を提供することにある。
【0008】
また、実施形態の目的は、電源提供部が放熱体から離脱することを防ぐことができる照明装置を提供することにある。
【0009】
また、実施形態の目的は、電源提供部を放熱体内部に別途のモールディング工程なしに固定させることができる照明装置を提供することにある。
【0010】
また、実施形態の目的は、製造コストを節減することができる照明装置を提供することにある。
【0011】
また、実施形態の目的は、電源提供部を放熱体の内部に挿入する作業がさらに容易になり、作業効率を向上させることができる照明装置を提供することにある。
【0012】
また、実施形態の目的は、電源提供部を正位置に設置することができる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】
【0013】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態による照明装置は、放熱体;前記放熱体の上に配置され、少なくとも一つ以上の孔を有する基板と前記基板の上面に配置された複数の発光素子とを含む光源モジュール;前記放熱体の内部に配置され、支持基板と前記支持基板に配置された複数の部品とを含む電源提供部;及び、前記基板と前記支持基板とを連結する半田部;を含み、前記支持基板は、前記基板の孔に配置される延長基板を含み、前記延長基板は、前記基板の孔を貫通した貫通部を含み、前記半田部は、前記延長基板の貫通部と前記基板の上面とを電気的に連結する。このような実施形態による照明装置は、効果的に光源モジュールと電源提供部とを電気的に連結することができるという利点などがある。
【0014】
ここで、前記延長基板の貫通部と前記基板の上面のそれぞれは、端子を含み、前記半田部は、前記基板の端子と前記延長基板の貫通部の端子との間に配置され得る。
【0015】
ここで、前記延長基板の貫通部の長さは、1.5mm以上2.0mm以下であり得る。
【0016】
ここで、前記基板の孔において、前記基板と前記延長基板との間の間隔は、0より大きく0.2mm以下であり得る。
【0017】
ここで、前記電源提供部に外部電源を提供するベースをさらに含み、前記放熱体は、前記電源提供部を収納する収納部と前記ベースと結合する連結部とを含み、前記電源提供部の支持基板は突出部を含み、前記放熱体の連結部は、前記支持基板の突出部が挿入される連結溝を有し得る。
【0018】
ここで、前記放熱体は、前記電源提供部を収納する収納部と、前記収納部内に配置されて前記支持基板の一側部を両側からガイドする第1及び第2ガイド部とを含み、前記第1ガイド部と前記第2ガイド部との間の間隔は、前記放熱体の収納部の内部に入るほど狭くなり得る。
【0019】
ここで、前記放熱体の収納部の入口において、前記第1ガイド部と前記第2ガイド部との間の間隔は、前記支持基板の厚さに1mmを加えた値よりはさらに大きい。
【0020】
ここで、前記放熱体の収納部の底面において、前記第1ガイド部と前記第2ガイド部との間の間隔は、前記支持基板の厚さよりは大きく、前記支持基板の厚さに0.1mmを加えた値よりは小さい。
【0021】
ここで、前記電源提供部に外部電源を提供するベースをさらに含み、前記放熱体は、前記ベースと結合する連結部をさらに含み、前記放熱体の連結部は、前記第1ガイド部と前記第2ガイド部との間に配置された連結溝を有し、前記支持基板は、前記連結溝に挿入される突出部を有し得る。
【0022】
ここで、前記突出部は、前記支持基板の下端両側縁に配置され、前記突出部は、フック形状を有し得る。
【発明の効果】
【0023】
本発明の実施形態による照明装置を使用すれば、効果的に光源モジュールと電源提供部とを電気的に連結することができる利点がある。
【0024】
また、光源モジュールと電源提供部の電気的連結時、別途のワイヤーやコネクタなどが不要である利点がある。
【0025】
また、放熱性能を向上させることができる利点がある。
【0026】
また、外観品質を改善することができる利点がある。
【0027】
また、耐電圧特性を向上させることができる利点がある。
【0028】
また、電源提供部が放熱体から離脱することを防ぐことができる利点がある。
【0029】
また、電源提供部を放熱体の内部に別途のモールディング工程なしに固定させることができる利点がある。
【0030】
また、製造コストを節減することができる利点がある。
【0031】
また、電源提供部を放熱体の内部に挿入する作業がさらに容易になり、作業効率を向上させることができる利点がある。
【0032】
また、電源提供部を正位置に設置することができる利点がある。
【発明を実施するための形態】
【0034】
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、実際の大きさを全面的に反映するものではない。
【0035】
また、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。
【0036】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態による照明装置を説明する。
【0037】
第1実施形態
図1は、第1実施形態による照明装置を上から見た斜視図であり、
図2は、
図1に示された照明装置を下から見た斜視図であり、
図3は、
図1に示された照明装置の分解斜視図であり、
図4は、
図2に示された照明装置の分解斜視図であり、
図5は、
図1に示された照明装置の断面図である。
【0038】
図1ないし
図5を参照すると、第1実施形態による照明装置は、カバー100、光源モジュール200、放熱体300、電源提供部400、及びベース500を含み得る。以下で、各構成要素を具体的に説明することにする。
【0039】
<カバー100>
カバー100は、半球又はバルブ(bulb)形状を有し、開口130を有する。
【0040】
カバー100は、光源モジュール200の上に配置され、光源モジュール200と光学的に結合する。例えば、カバー100は、光源モジュール200から放出された光を拡散、散乱又は励起などをさせることができる。
【0041】
カバー100は、放熱体300と結合する。具体的に、カバー100は、放熱体300の第2放熱部330と結合し得る。
【0042】
カバー100は結合部110を有し得る。結合部110は放熱体300と結合され得る。具体的に、結合部110は、開口130を形成するカバー100の端から突出したものであって、複数であり得る。複数の結合部110は互いに連結されず、所定間隔離隔され得る。このように、複数の結合部110が所定間隔離隔すれば、結合部110が放熱体300に嵌め込まれる際に発生する力(横圧力又は張力)による損傷を防ぐことができる。
【0043】
結合部110は、図面に示されてはいないが、放熱体300のねじ溝構造と対応するねじ山形状の締結構造を有し得る。放熱体300のねじ溝構造と結合部110のねじ山構造によって、カバー100と放熱体300の結合が容易であり、作業性が向上し得る。
【0044】
カバー100の材質は、光源モジュール200から放出される光による使用者の眩しさ防止のために、光拡散用PC(ポリカーボネート)であり得る。それだけでなく、カバー100は、ガラス(glass)、プラスチック、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)のいずれか一つであってもよい。
【0045】
カバー100の内面は腐食処理され、外面は所定のパターンが適用され、光源モジュール200から放出される光を散乱させることができる。したがって、使用者の眩しさを防止することができる。
【0046】
カバー100は、後方配光のためにブロー(blow)成形で製作され得る。
【0047】
<光源モジュール200>
光源モジュール200は、所定の光を放出する発光素子230を含む。
【0048】
光源モジュール200は、放熱体300の上に配置される。
【0049】
光源モジュール200は、基板210と基板210の上に配置された発光素子230を含み得る。
【0050】
基板210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などを含み得る。
【0051】
基板210は、透明又は不透明の樹脂に所定の回路パターンが印刷されたものであり得る。ここで、前記樹脂は、前記回路パターンを有する薄い絶縁シート(sheet)であり得る。
【0052】
基板210は多角形の板形状であり得る。しかし、これに限定される訳ではなく、基板210は円形の板、楕円形の板、その他様々な形状の板であり得る。
【0053】
基板210の表面は、光を効率的に反射する材質であるか、又は、光が効率的に反射するカラー、例えば、白色、銀色などでコーティングされ得る。
【0054】
基板210は、電源提供部400と結合するための第1孔H1を有し得る。具体的に、
図6ないし
図8を参照して説明することにする。
【0055】
図6は、
図3に示された光源モジュール200と電源提供部400が結合した状態を示す斜視図であり、
図7は、
図4に示された光源モジュール200と電源提供部400が結合した状態を示す斜視図であり、
図8は、
図3及び
図4に示された基板210と延長基板450の電気的連結を説明するための概念図である。
【0056】
図3ないし
図8を参照すると、基板210は第1孔H1を有し、第1孔H1には電源提供部400の延長基板450が配置される。
【0057】
基板210の上面から基板210の第1孔H1を貫通した延長基板450の端までの高さD1、又は延長基板450において基板210の第1孔H1を貫通した貫通部の長さD1は、1.5mm以上2.0mm以下であり得る。前記D1が1.5mmより小さければ、基板210と延長基板450の電気的連結が難しく、基板210と延長基板450との間の接触不良が発生し得る。具体的に、基板210と延長基板450の電気的連結は、半田付け工程によって可能であるが、このような半田付け工程のためには、基板210の端子211と延長基板450の端子451とが、半田部700に接触しなければならない。この時、前記D1が1.5mmより小さければ、延長基板450の端子451が半田部700と十分に接触しにくいこともある。この場合、基板210と延長基板450との間に接触不良が発生し得る。したがって、前記D1は、1.5mm以上であるのがよい。前記D1が2.0mmより大きければ、光源モジュール200の駆動の際に暗部が発生し得る。具体的に、延長基板450の周囲に暗部が形成され得る。このような暗部は、照明装置の光効率を落とし、使用者に外観上の不便を与えることがある。したがって、前記D1は2.0mm以下であるのがよい。
【0058】
第1孔H1の形状は、延長基板450の形状に対応し得る。そして、第1孔H1の直径は、延長基板450の直径より大きいこともある。すなわち、第1孔H1は、延長基板450が挿入されるのに十分な大きさであり得る。したがって、第1孔H1に挿入された延長基板450は、基板210と直接接触しないことがある。第1孔H1内において、基板210と延長基板450との間の間隔D2は、0よりは大きく0.2mmより小さいか、又は、同じであり得る。D2が0ならば、延長基板450を基板210の第1孔H1に挿入するのが難しく、意図しない延長基板450と基板210との間の電気的短絡が発生し得る。一方、D2が0.2mmを超過すれば、半田付けの際に半田付け物質が第1孔H1を通過して支持基板410に流れ落ちることがあるが、この場合、支持基板410に形成された印刷回路が半田付け物質によって電気的短絡になり得る問題が発生するおそれがあり、延長基板450が第1孔H1内で位置しなければならない所に正確に配置させるのが難いこともある。したがって、D2は、0よりは大きく0.2mmより小さいか、又は、同じなのが良い。
【0059】
再び、
図3ないし
図5を参照すると、基板210は、基板210を放熱体300に装着する時、正確な基板210の位置を確認させるための第2孔H2を有し得る。第2孔H2には放熱体300の突出部P1が挿入される。突出部P1は、放熱体300の内側部3331の上面に配置されたものであって、放熱体300において基板210の位置をガイドすることができる。
【0060】
基板210は、基板210を放熱体300に固定させるための第3孔H3を有し得る。ねじのような締結手段が基板210の第3孔H3を通過して放熱体300の第7孔H7に挿入されることによって、基板210は放熱体300に固定され得る。
【0061】
発光素子230は、複数で基板210の一面上に配置され得る。ここで、発光素子230は、放熱体300の上部311の上に配置された基板210の所定領域の上に配置され得る。すなわち、発光素子230は、基板210でも特に、放熱体300の上部311の上に配置され得る。このように、発光素子230が放熱体300の上部311の上に配置されれば、発光素子230から放出される熱は、基板210の真下に配置された放熱体300の上部311に素早く移動することができる。したがって、放熱性能が向上し得る。
【0062】
発光素子230の個数は、放熱体300の上部311の個数と同じか、又は、より小さい。具体的に、発光素子230は、放熱体300の上部311と一対一に対応してもよく、放熱体300の上部311の個数よりさらに小さくてもよい。
【0063】
発光素子230は、赤色、緑色、青色の光を放出する発光ダイオード(Lighting Emitting Diode)チップ(chip)であるか、又は、紫外線光(Ultraviolet light)を放出する発光ダイオードチップであり得る。ここで、発光ダイオードは、水平型(Lateral Type)又は、垂直型(Vertical Type)であり得る。
【0064】
発光素子230は、HV(High−Voltage)LEDパッケージであり得る。HV LEDパッケージ内のHV LEDチップはDC電源で駆動され、20ボルト(V)より大きい電圧でターンオンする。そして、HV(High−Voltage)LEDパッケージは、約1W水準の高い消費電力を有する。参考までに、従来の一般的なLEDチップは2ないし3(V)でターンオンする。発光素子230がHV LEDパッケージであれば、約1W水準の高い消費電力を有するため、少ない数量で従来と同一又は類似した性能を有し得るので、実施形態による照明装置の生産コストを低くすることができる。
【0065】
発光素子230の上にはレンズが配置され得る。レンズは、発光素子230を覆うように配置される。このようなレンズは、発光素子230から放出する光の指向角や光の方向を調節することができる。レンズは半球タイプであって、空の空間なしにシリコン樹脂又はエポキシ樹脂のような透光性樹脂であり得る。透光性樹脂は、全体的又は部分的に分散した蛍光体を含んでいてもよい。
【0066】
発光素子230が青色発光ダイオードである場合、透光性樹脂に含まれた蛍光体は、ガーネット(Garnet)系(YAG,TAG)、シリケート(Silicate)系、ナイトライド(Nitride)系、及びオキシナイトライド(Oxynitride)系のうち少なくとも何れか一つ以上を含み得る。
【0067】
透光性樹脂に黄色系列の蛍光体だけが含まれるようにして自然光(白色光)を具現することができるが、演色指数の向上と色温度の低減のために緑色系列の蛍光体や赤色系列を蛍光体をさらに含み得る。
【0068】
透光性樹脂に様々な種類の蛍光体が混合された場合、蛍光体の色相による添加比率は、赤色系列の蛍光体よりは緑色系列の蛍光体を、緑色系列の蛍光体よりは黄色系列の蛍光体をさらに多く使用することができる。黄色系列の蛍光体としてはガーネット系のYAG、シリケート系、オキシナイトライド系を使用し、緑色系列の蛍光体としてはシリケート系、オキシナイトライド系を使用し、赤色系列の蛍光体はナイトライド系を使用することができる。透光性樹脂に様々な種類の蛍光体が混合されたもの以外にも、赤色系列の蛍光体を有する層、緑色系列の蛍光体を有する層、及び黄色系列の蛍光体を有する層がそれぞれ別個に分かれて構成され得る。
【0069】
<放熱体300>
放熱体300は光源モジュール200から放出される熱の伝達を受けて放熱する。また、放熱体300は、電源提供部400から放出される熱の伝達を受けて放熱することができる。
【0070】
放熱体300は、第1放熱部310と第2放熱部330を含み得る。
【0071】
第1放熱部310の材質は第2放熱部330の材質と互いに相違し得る。具体的に、第1放熱部310は非絶縁材質であり、第2放熱部330は絶縁材質であり得る。第1放熱部310が非絶縁材質であれば、光源モジュール200から放出される熱を素早く放熱することができ、第2放熱部330が絶縁材質であれば、放熱体300の外面が絶縁体となるので、耐電圧特性を向上させることができ、使用者を電気エネルギーから保護することができる。例えば、第1放熱部310の材質は、アルミニウム、銅、及びマグネシウムなどのような金属材質であり、第2放熱部330は、ポリカーボネート(Polycarbonate、PC)、ABS(Acrylonitrile(AN)、Butadiene(BD)、Styrene(SM))のような樹脂材質であり得る。ここで、樹脂材質の第2放熱部330は金属粉末(metal powder)を含み得る。第2放熱部330が樹脂材質であれば、放熱体全体が金属材質である従来のものより外観成形がさらに容易であり、従来の放熱体の塗装又はアノダイジング(Anodizing)処理による外観不良が発生しない利点がある。
【0072】
第1放熱部310を構成する材料の第1熱伝導率(W/(mk)or W/m℃)は、第2放熱部330を構成する材料の第2熱伝導率より大きくてもよい。第2放熱部330より第1放熱部310に光源モジュール200がさらに近く配置されるので、第1放熱部310の熱伝導率が第2放熱部330の熱伝導率より大きいことが、放熱性能を向上させるのに有利なためである。例えば、第1放熱部310は熱伝導率が大きいアルミニウムであってもよく、第2放熱部330は第1放熱部310の熱伝導率より低い熱伝導率を有するPCであってもよい。ここで、第1放熱部310がアルミニウムに、第2放熱部330がPCに制限される訳ではない。
【0073】
第1放熱部310の上に光源モジュール200が配置される。具体的に、第1放熱部310の上部311の上に光源モジュール200の基板210と発光素子230が配置され得る。
【0074】
第1放熱部310は、上部311と下部313を含み得る。
【0075】
上部311は平らな板形状であって、上部311の上に光源モジュール200の基板210及び発光素子230が配置され、光源モジュール200から直接熱の伝達を受ける。そして、光源モジュール200から伝達を受けた熱を外部に放出したり、下部313に伝達することができる。
【0076】
上部311の形状は、平らな板形状に制限される訳ではない。例えば、上部311の形状は、中心部が上又は下に凸の板であってもよく、半球形の板であってもよい。また、上部311の形状は、円形又は楕円形など多様な形態であり得る。
【0077】
上部311は、下部313の上端から下部313の長手方向とおおむね垂直の方向に延びたものであり得る。ここで、上部311と下部313は垂直であってもよく、鋭角をなしてもよく、鈍角もなしてもよい。
【0078】
上部311は複数であり得る。複数の上部311は、下部313の上端を中心にして放射状に配置され得る。
【0079】
上部311の個数は、発光素子230の個数と同じか、又は、より多くてもよい。それぞれの上部311の上には、基板210と発光素子230が配置され得る。
【0080】
複数の上部311のうち少なくとも二つの上部311には、第1放熱部310を第2放熱部330に固定させるための第4孔H4が形成され得る。ねじのような締結手段(図示せず)が第4孔H4を通過して第2放熱部330の第6孔H6に挿入され得る。
【0081】
上部311は、第2放熱部330の外側部335の上に配置され得る。具体的に、上部311は、第2放熱部330の外側部335の上面の上に配置され得る。
【0082】
上部311は、第2放熱部330のキャビティ333aに配置され得る。上部311の個数とキャビティ333aの個数は同じであり得る。ここで、キャビティ333aは、第2放熱部330の第1収納部333の一部分であって、第2放熱部330の外側部335の上面から下へ掘られた溝であり得る。
【0083】
上部311と光源モジュール200の基板210との間には、光源モジュール200からの熱が上部311に素早く伝導されるための放熱板(図示せず)、又は、放熱グリース(grease)が配置され得る。
【0084】
下部313は、第2放熱部330の内部に配置され得る。具体的に、下部313は、第2放熱部330の第1収納部333に配置され得る。下部313が第2放熱部330の第1収納部333に配置されれば、金属材質の下部313が第1実施形態による照明装置の外観に配置されないため、電源提供部400から発生する電気エネルギーから使用者を保護することができる。従来の照明装置の放熱体は、その全体が金属材質であり、従来の照明装置の外観も金属である関係で、内部の電源提供部による電気エネルギーが使用者に影響を及ぼすことがあった。
【0085】
下部313は、第2放熱部330の内側部331と外側部335との間に配置され得る。下部313が第2放熱部330の内側部331と外側部335との間に配置されれば、金属材質の下部313が第1実施形態による照明装置の外観に配置されないため、電源提供部400で発生する電気エネルギーから使用者を保護することができる。
【0086】
下部313は中空の筒形状を有し得る。又は、下部313はパイプ(pipe)形状であり得る。具体的に、下部313は、円筒、楕円筒、又は多角筒形状であってもよい。筒形状を有する下部313の直径は一定であり得る。具体的に、下部313の直径は、上端から下端に行くほど一定であり得る。このように、下部313の直径が一定ならば、第1実施形態による照明装置を製造する時、第1放熱部310を第2放熱部330に結合、及び、第1放熱部310を第2放熱部330から分離、が容易なこともある。
【0087】
下部313は、上端開口と下端開口を有し得る。
【0088】
下部313は、第2放熱部330の長手方向に沿って所定の長さを有し得る。下部313の長さは、第2放熱部330の上端から下端まで延びてもよく、第2放熱部330の上端から中間部までだけ延びてもよい。したがって、下部313の長さが図面に示されたものに限定されない。下部313の長さが長ければ長いほど、放熱性能はさらに向上し得る。
【0089】
下部313の外面又は内面のうち少なくとも一つ以上には、フィン(fin)又はエンボシング(embossing)構造が追加で配置され得る。下部313にフィン又はエンボシング構造が配置されれば、下部313自体の表面積が広くなるので、放熱面積が広くなるという利点がある。放熱面積が広くなれば、放熱体300の放熱性能が向上し得る。
【0090】
上部311と下部313は一体であり得る。本明細書において、上部311と下部313が一体という意味は、上部311と下部313がそれぞれ別個であって、上部311と下部313の結合部位が溶接や接着等の方式で連結されたものではなく、上部311と下部313が物理的な途切れなしに一つに連続したことを意味する。上部311と下部313が一体であれば、上部311と下部313との間の接触抵抗がほぼ0に近いため、上部311から下部313への熱伝達率が、上部と下部が一体でない場合よりさらに良いという利点がある。また、上部311と下部313が一体であれば、この二つを互いに結合するための工程、例えば、プレス工程などが必要ではないため、製造工程上のコスト削減という利点がある。
【0091】
複数の上部311の全体表面積は、下部313の表面積と同じか、又は、より大きくてもよい。具体的に、複数の上部311の全体表面積は、下部313の表面積を基準として1倍以上2倍以下であり得る。複数の上部311の全体表面積が下部313の表面積を基準として1倍未満であれば、光源モジュール200から直接熱の伝達を受ける上部311の全体表面積が下部313の表面積より小さいため、熱伝達効率が落ちることがある。一方、複数の上部311の全体表面積が下部313の表面積を基準として2倍を超えれば、大部分の熱が上部311に集まっていて放熱効率が悪くなることがある。
【0092】
第1放熱部310、すなわち、上部311と下部313は、次のような方法で製造され得る。
【0093】
円筒形状のアルミニウム(Al)パイプを準備し、前記パイプを設計者が所望する長さに切断する。そして、前記切断されたアルミニウムパイプの一端から他端方向に所定の長さ程をカッティングする。前記カッティング過程を上部311の個数に合わせて繰り返す。最後に、アルミニウムパイプのカッティングされた部分を外側方向に折り曲げれば第1実施形態による照明装置の第1放熱部310を製造することができる。
【0094】
第2放熱部330は、カバー100とともに第1実施形態による照明装置の外観を形成し、第1放熱部310と電源提供部400を収納することができる。
【0095】
第2放熱部330の内部には、第1放熱部310が配置される。具体的に、第2放熱部330は、第1放熱部310を収納する第1収納部333を有し得る。ここで、第1収納部333は、第1放熱部310の複数の上部311をそれぞれ収納するキャビティ333aを有し得る。
【0096】
第1収納部333は、第2放熱部330の内側部331と外側部335との間に形成されたものであって、下部313の長さ程の所定深さを有し得る。
【0097】
第2放熱部330は、電源提供部400を収納する第2収納部330aを有し得る。ここで、第2収納部330aは、従来の照明装置の放熱体の収納部とは異なり、非絶縁の樹脂材質によって形成されるので、第2収納部330aに収納される電源提供部400を非絶縁PSUとして使用することができる。非絶縁PSUは絶縁PSUより単価がさらに低いため、実施形態による照明装置の製造コストを下げることができる。
【0098】
第2放熱部330は、内側部331、外側部335、及び連結部337を含み得る。
【0099】
第2放熱部330の内側部331は、第1放熱部310によって取り囲まれる。ここで、第2放熱部330の内側部331は、第1放熱部310の外部形状と対応する形状を有する。
【0100】
内側部331の上には光源モジュール200の基板210が配置される。
【0101】
内側部331は、第1放熱部310の下部313の内部に配置され、下部313の上端開口に配置されて、電源提供部400を収納する第2収納部330aを有し得る。
【0102】
内側部331は、第2収納部330aに配置された電源提供部400の延長基板450が通過する第5孔H5を有し得る。
【0103】
内側部331の上面には、基板210の第2孔H2に挿入される突出部P1が配置され得る。
【0104】
第2放熱部330の外側部335は、第1放熱部310を取り囲む。ここで、第2放熱部330の外側部335は、第1放熱部310の外部形状に対応する形状を有し得る。
【0105】
外側部335の上には第1放熱部310の上部311、光源モジュール200の基板210、及び発光素子230が順次配置される。
【0106】
外側部335は、第1放熱部310の上部311が配置されるキャビティ333aを有し得る。
【0107】
外側部335は、第1放熱部310の上部311を固定させるための第6孔H6と、光源モジュール200の基板210を固定させるための第7孔H7とを有し得る。
【0108】
外側部335はフィン(fin)335aを有し得る。このようなフィン335aは、第2放熱部330の外側部335の表面積を広げるので、放熱体300の放熱性能が向上し得る。
【0109】
第2放熱部330の連結部337は、内側部331と外側部335の下端に連結されたものであり得る。連結部337はベース500と結合する。連結部337は、ベース500に形成されたねじ溝に対応するねじ山構造を有し得る。連結部337は、内側部331とともに第2収納部330aを形成し得る。
【0110】
連結部337は電源提供部400と結合し、電源提供部400を第2収納部330aの内部に固定させることができる。以下、
図9を参照して説明することにする。
【0111】
図9は、連結部337と電源提供部400の結合構造を説明するための図面である。
【0112】
図9を参照すると、連結部337は締結溝337hを有する。締結溝337hは、支持基板410の突出部470が挿入されるように所定の直径を有する。締結溝337hは、支持基板410の突出部470の個数に合わせて形成され得る。
【0113】
電源提供部400の支持基板410は、連結部337の締結溝337hに結合する突出部470を有する。突出部470は、支持基板410の下端両側縁から外部に延びたものであり得る。突出部470の形状は支持基板410が第2収納部330aに収納されるのは容易で、反対に支持基板410が第2収納部330aから抜け出るのは難しい形状であり得る。例えば、突出部470はフック形状を有し得る。
【0114】
支持基板410の突出部470が連結部337の締結溝337hに結合すると、支持基板410は第2収納部330aから外に抜け出るのが難しく、支持基板410を第2収納部330aの内部に堅固に固定させることができる。したがって、別途の追加作業、例えば、電源提供部400のモールディング工程などが不要なので、照明装置の製造コストを節減することができる。
【0115】
再び、
図1ないし
図5を参照すると、第2放熱部330の第1収納部333は、第2放熱部330の内側部331と外側部335との間に形成されて、第1放熱部310を収納する。第1収納部333は、第1放熱部310の下部313の長さ程、所定深さを有し得る。ここで、第1収納部333が内側部331と外側部335とを完全に分離させる訳ではない。すなわち、内側部331の下端部と外側部335の下端部には、第1収納部333が形成されないので、内側部331と外側部335は互いに連結され得る。
【0116】
第1放熱部310と第2放熱部330は、それぞれ別に製作された後、第1放熱部310が第2放熱部330に結合されてもよい。具体的に、第1放熱部310の下部313は第2放熱部330の第1収納部333に挿入され、第1放熱部310の上部311は第2放熱部330のキャビティ335aに挿入された後、接着工程又は締結工程などを介して第1放熱部310と第2放熱部330は互いに結合され得る。
【0117】
一方、第1放熱部310と第2放熱部330は一体に形成されたものであって、互いに結合した第1放熱部310と第2放熱部330とは分離が制限され得る。具体的に、第1放熱部310と第2放熱部330は、所定の工程の結果によって、互いに固着された状態である。したがって、第1放熱部310と第2放熱部330は、互いに分離され難い。ここで、
図3ないし
図4は説明の便宜のために、第1放熱部310と第2放熱部330を分離させたものであることに留意しなければならない。本明細書において、第1放熱部310と第2放熱部330が一体に形成される、あるいは、分離が制限されるという意味は、いかなる力によっても互いに分離されないという意味ではなく、人間の力よりも相対的に大きい所定の力、例えば、機械的な力によって分離は可能であるが、もし、第1放熱部310と第2放熱部330が前記所定の力によって分離したとすれば、再び以前の結合した状態に戻し難いという意味と理解しなければならない。
【0118】
第1放熱部310と第2放熱部330が一体に形成されたものならば、又は、第1放熱部310と第2放熱部330が分離されることが制限されれば、金属材質の第1放熱部310と樹脂材質の第2放熱部330との間の接触抵抗が、第1放熱部310と第2放熱部330が一体でない場合よりもさらに低くなり得る。接触抵抗がさらに低くなるので、従来の放熱体(全体が金属材質からなるもの)と同一、又は、類似した放熱性能を確保することができる。また、第1放熱部310と第2放熱部330が一体ならば、第1放熱部310と第2放熱部330が一体でない場合より、外部衝撃による第2放熱部330の破損や損傷をさらに減らすことができる。
【0119】
第1放熱部310と第2放熱部330を一体に形成するために、インサート(insert)射出加工方法を利用することができる。インサート射出加工方法は、事前に製作された第1放熱部310を、第2放熱部330を成形するための金型(型)に入れた後、第2放熱部330を構成する材料を溶融し、前記金型に入れて射出する方法である。
【0120】
<電源提供部400>
電源提供部(Power Supply Unit)400は、支持基板410と複数の部品430を含み得る。
【0121】
支持基板410は複数の部品430を実装し、ベース500を介して提供された電源信号を受けて、光源モジュール200に所定の電源信号を提供する印刷されたパターンを有し得る。
【0122】
支持基板410は四角形の板形状であり得る。支持基板410は、第2放熱部330の第2収納部330aに収納される。具体的に、
図10ないし
図11を参照して説明することにする。
【0123】
図10ないし
図11は、支持基板410と放熱体300の結合構造を説明するための図面である。
【0124】
図10ないし
図11を参照すると、第2放熱部330は、支持基板410の一側部を両側からそれぞれガイドする第1及び第2ガイド部338a,338bを含み得る。第1及び第2ガイド部338a,338bは、放熱体300の第2収納部330aの内部に配置される。第1及び第2ガイド部338a,338bは第2収納部330aの入口から第2収納部330aの底面方向に所定の長さを有し、第2収納部330aを形成する第2放熱部330の内面から上に突出したものであり得る。第1ガイド部338aと第2ガイド部338bとの間には、支持基板410の一側部が挿入されるガイド溝338gが形成され得る。
【0125】
第1ガイド部338aと第2ガイド部338bとの間の間隔W1,W2は、第2収納部330aの内部に入るほど狭くなり得る。又は、ガイド溝338gの直径W1,W2は、第2収納部330aの中に入るほど狭くなり得る。このように、第1ガイド部338aと第2ガイド部338bとの間の間隔W1,W2、又はガイド溝338gの直径W1,W2が、第2収納部330aの中に入るほど狭くなれば、支持基板410を第2収納部330aに挿入する工程が容易になって、支持基板410を放熱体300の内部に精密に結合させることができる。
【0126】
第2収納部330aの入口において、第1ガイド部338aと第2ガイド部338bとの間の間隔W1は、支持基板410を第2収納部330aに挿入しやすいように、支持基板410の厚さに1mmを加えた値よりは大きいほうが良い。すなわち、支持基板410の一面と第1ガイド部338aとの間の間隔が0.5mm以上であるほうが良い。
【0127】
第2収納部330aの底面において、第1ガイド部338aと第2ガイド部338bとの間の間隔W2は、支持基板410が設計された位置に正確に配置させるために、支持基板410の厚さよりは大きく、支持基板410の厚さに0.1mmを加えた値よりは小さいほうが良い。すなわち、支持基板410の一面と第1ガイド部338aとの間の間隔が0.05mm以下であるほうが良い。
【0128】
第1ガイド部338aと第2ガイド部338bとの間に、支持基板410の突出部470が挿入される連結溝337hが形成される。連結溝337hが第1ガイド部338aと第2ガイド部338bとの間に形成されることによって、支持基板410をさらに正確な位置に配置させることができ、支持基板410の離脱を防ぐことができる。
【0129】
支持基板410は延長部450を含み得る。延長部450は支持基板410の上端から外部に延びたものであって、放熱体300の第5孔H5と基板210の第1孔H1を貫通した後、半田付け工程を通じて基板210と電気的に連結される。
【0130】
支持基板410は突出部470を含み得る。突出部470は支持基板410の下端両側から外部に延びたものであって、放熱体300の連結部337に結合する。
【0131】
複数の部品430は、支持基板410の上に装着される。複数の部品430は、例えば、外部電源から提供される交流電源を直流電源に変換する直流変換装置、光源モジュール200の駆動を制御する駆動チップ、光源モジュール200を保護するためのESD(ElectroStatic Discharge)保護素子などを含み得るが、これに限定はしない。
【0132】
電源提供部400は、第2放熱部330の第2収納部330aを定義する内壁が絶縁材質又は樹脂材質なので、非絶縁PSUであり得る。電源提供部400が非絶縁PSUであれば、全体の照明装置の製造コストを低くすることができる。
【0133】
<ベース500>
ベース500は放熱体300の連結部337と結合し、電源提供部400と電気的に連結される。ベース500は、外部AC電源を電源提供部400に伝達する。
【0134】
ベース500は、従来の白熱電球のベースと同一の大きさと形状であり得る。ベース500が従来の白熱電球のベースと同一の大きさと形状であるため、第1実施形態による照明装置は、従来の白熱電球を代替することができる。
【0135】
第2実施形態
図12は、第2実施形態による照明装置を上から見た斜視図であり、
図13は、
図12に示された照明装置を下から見た斜視図であり、
図14は、
図12に示された照明装置の分解斜視図であり、
図15は、
図13に示された照明装置の分解斜視図であり、
図16は、
図12に示された照明装置の断面図である。
【0136】
図12ないし
図16に示された第2実施形態による照明装置において、
図1ないし
図5に示された第1実施形態による照明装置と同一の構成要素は同一の図面番号を使用した。したがって、
図12ないし
図16に示された第2実施形態による照明装置において、
図1ないし
図5に示された第1実施形態による照明装置と同一の構成要素の具体的な説明は、先に説明したことに代えることにし、以下では、放熱体300’を具体的に説明する。放熱体300’を説明するにあたり、第1実施形態による放熱体300と区別される部分を中心に説明し、第1実施形態による放熱体300が有する特性は、第2実施形態による放熱体300’もそのまま含むものと理解しなければならない。また、
図12ないし
図16に示した第2実施形態による照明装置は、
図6ないし
図11に示した事項をさらに含み得る。
【0137】
放熱体300’は、第1放熱部310’と第2放熱部330’を含む。第1放熱部310’は上部311’と下部313’を含み、第2放熱部330’は、内側部331’、第1収納部333’、外側部335’及び連結部337を含み得る。
【0138】
第1放熱部310'の上部311'の上には、光源モジュール200の基板210が配置される。上部311'は平らな円形の板形状であり得る。しかし、これに限定される訳ではなく、上部311'は、上又は下に凸の板形状であってもよく、上部311'は楕円又は多角形の板形状であってもよい。
【0139】
上部311'は、第2放熱部330'の内側部331'の上に配置される。上部311’は、電源提供部400の延長基板450が貫通する第8孔H8を有し得る。
【0140】
第1放熱部310’の下部313’は、上部311’の縁から下へ延びたもので、複数であり得る。
【0141】
下部313’は平らな板であってもよく、一部分が所定の曲率を有する板であってもよい。
【0142】
下部313'は、所定の長さを有する板であり得る。下部313’の上端幅と下端幅は互いに異なり得る。具体的に、下部313’の上端幅は下部313’の下端幅より大きいこともある。下部313’の上端幅が下部313’の下端幅より大きければ、複数の下部313’の形状を第2放熱部330’の外側部335’の形状に対応させることができる。
【0143】
下部313'は、上部311'の縁から下方向に延びたものであって、複数であり得る。複数の下部313’は互いに離隔し、隣接する二つの下部313’の間には所定の隙間313d’が形成され得る。前記隙間313d’は、第1放熱部310’の製造過程で生成されたものであり得る。もし、隙間313d’がない第1放熱部の下部を製作するには、製作コストと時間が少なからずかかるドローイング工程を利用しなければならないが、第1放熱部310’の下部313’は隙間313d’を有するため、コストと時間が少しかかる曲げ(bending)方法で第1放熱部310’の下部313’を製作することができる長所がある。具体的に、第1放熱部310’の製造方法を説明すると、アルミニウム原板に上部311’と複数の下部313’の展開図をあらかじめ製作した後、複数の下部313’を曲げて製作することができる。
【0144】
下部313’の個数は、上部311’の形状と大きさに応じて変わり得る。例えば、上部311’の形状が円形であれば、その大きさに応じて適当な下部313’の個数が選択され、上部311’の形状が多角形であれば、多角形の辺の個数に応じて下部313’の個数が選択され得る。
【0145】
上部311’の表面積は、複数の下部313’の全体表面積と同じか、又は、より大きくてもよい。具体的に、上部311’の表面積は、複数の下部313’の全体表面積を基準として1倍以上2倍以下であり得る。上部311’の表面積が複数の下部313’の全体表面積を基準として1倍未満であれば、光源モジュール200から直接熱の伝達を受ける上部311’の表面積が複数の下部313’の全体表面積より小さいために、熱伝達効率が落ちることがある。一方、上部311’の表面積が複数の下部313’の全体表面積を基準として2倍を超えれば、大部分の熱が上部311’に集まっていて放熱効率が悪くなり得る。
【0146】
下部313’は、第2放熱部330’の第1収納部333’に収納される。
【0147】
下部313’の形状は、第2放熱部330’の外側部335’の外面形状に対応し得る。具体的に、下部313’は、外側部335’の形状により所定の屈曲を有し得る。下部313’は、
図16に示されたように、第2放熱部330’の外側部335’に隣接して配置され得る。
【0148】
下部313’の形状が第2放熱部330’の外側部335’の外面形状に対応し、下部313’が外側部335’に隣接して配置されれば、下部313’から外側部335’の外面までの距離(放熱パス(path))が短くなるため、放熱体300’の放熱性能がさらに向上し得る。
【0149】
下部313’の厚さは1.0T(mm)以上2.0T以下であり得る。下部313’の厚さが1.0T以上2.0T以下である時、下部313’の成形性が最も良いという利点がある。すなわち、下部313’の厚さが1.0Tより薄かったり2.0Tより厚ければ、下部313’を加工しにくく、下部313’の形状をそのまま保持しにくいこともある。
【0150】
外側部335’の厚さは、0.5T以上2.0T以下であり得る。外側部335’の厚さが0.5Tより薄ければ、第1放熱部310’の下部313’と外部の放熱パス(path)が短くなるので、耐電圧特性が悪化するという問題と難燃等級(grade)を合わせ難いという問題があり、外側部335’の厚さが2.0Tより厚くなれば放熱体300’の放熱性能が落ちるという問題がある。
【0151】
第1放熱部310’の下部313’の厚さと第2放熱部330’の外側部335’の厚さの比は、1:1以上2:1以下であり得る。第1放熱部310’の下部313’の厚さが第2放熱部330’の外側部335’の厚さより薄ければ、放熱体300’の放熱性能が落ちるという問題が発生することがあり、第1放熱部310’の下部313’の厚さが第2放熱部330’の外側部335’の厚さの2倍を超えれば、耐電圧特性が悪化するという問題がある。
【0152】
第2放熱部330'の外側部335'には、図面に示されなかったが、
図1ないし
図5に示されたフィン335aを有し得る。
【0153】
光源モジュール200の基板210、第1放熱部310'、及び第2放熱部330'は、ねじのような締結手段(図示せず)を用いて互いに結合され得る。具体的に、締結手段が、基板210の第3孔H3、第1放熱部310'の第4孔H4、及び第2放熱部330'の第6孔H6に結合することによって、光源モジュール200の基板210、第1放熱部310'、及び第2放熱部330'は、互いに堅固に結合することができる。
【0154】
第1放熱部310'と第2放熱部330'は一体に形成されたものであって、互いに結合された第1放熱部310'と第2放熱部330'は、分離が制限され得る。具体的に、第1放熱部310'と第2放熱部330'は、所定の工程の結果によって、互いに固着された状態である。したがって、第1放熱部310'と第2放熱部330'は、互いに分離され難い。ここで、
図14ないし
図15は、説明の便宜のために、第1放熱部310'と第2放熱部330'を分離させたものであることに留意しなければならない。
【0155】
第1放熱部310'と第2放熱部330'が一体に形成されたものであれば、又は、第1放熱部310'と第2放熱部330'が分離されることが制限されれば、金属材質の第1放熱部310'と樹脂材質の第2放熱部330'との間の接触抵抗が、第1放熱部310'と第2放熱部330'が一体でない場合よりさらに低くなり得る。接触抵抗がさらに低くなるので、従来の放熱体(全体が金属材質からなるもの)と同一、又は、類似した放熱性能を確保することができる。また、第1放熱部310’と第2放熱部330’が一体ならば、第1放熱部310’と第2放熱部330’が一体でない場合より、外部衝撃による第2放熱部330’の破損や損傷をさらに減らすことができる。
【0156】
第1放熱部310'と第2放熱部330'を一体に形成するために、インサート射出加工方法を利用することができる。
【0157】
以上において実施形態を中心に説明したが、これは単に例示であるだけであって、本発明を限定する訳ではなく、本発明が属する分野における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と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。そして、このような変形と応用に係る相違点は、添付の特許請求の範囲において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。