KR100926756B1 - 엘이디 가로등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 가로등에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 본 발명의 목적은 램프 하우징에 장착 수용되는 LED 모듈의 PCB 상에 얹혀지는 LED 소자들의 배열 구성 및 상기 LED 소자에 장착되는 분산렌즈의 구조적 특징을 통하여, 최소 에너지를 사용하면서 측면조도를 극대화시켜 가로등 설치기준을 만족하고, LED 소자에 발생하는 효율적으로 방열할 수 있어 내열성이 낮은 LED의 수명을 향상시킬 수 있는 LED 가로등을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 LED 가로등은 복수의 LED 소자가 배치된 LED 모듈; 상기 LED 모듈을 내부에 수용하는 램프 하우징을 포함하고, 상기 LED 모듈에 배치되는 상기 LED 소자 각각에는 상기 LED 소자로부터 출사되는 광을 양측으로 분산시켜 주기 위한 분산렌즈가 장착되고, 상기 분산렌즈의 가로길이방향 단면형상은 상기 분산렌즈의 중심부를 기준으로 좌·우 양측부는 볼록면을 갖도록 형성하여, 상기 좌·우 양측부는 상기 중심부보다 더 두꺼운 두께로 구성되고, 상기 분산렌즈의 세로길이방향 단면형상은 상기 분산렌즈의 상측부에서 하측부로 내려갈수록 그 부피가 축소되며 좁아지는 나발 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.

LED 가로등, 분산렌즈

Description

엘이디 가로등{LED Streetlight}

본 발명은 LED 가로등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경사면을 형성하는 2 개체로 구성된 램프 하우징과 상기 램프 하우징에 장착 수용되는 LED 모듈의 PCB 상에 얹혀지는 LED 소자들의 배열 구성 및 상기 LED 소자에 장착되는 분산렌즈를 통하여, 측면조도를 극대화할 수 있고 방열을 효율적으로 수행할 수 있는 LED 가로등에 관한 것이다.

가로등이란, 거리의 조명이나 교통의 안전, 또는 미관 따위를 위하여 길가를 따라 설치해 놓은 조명장치를 의미한다.

종래의 가로등은 필라멘트의 저항을 이용하여 발광하는 램프가 주로 사용되고 있으나, 이는 수명이 짧고 전력소모가 많은 문제점이 있어, 최근에는 상기 필라멘트 방식의 램프에 비하여 수명이 길고 에너지 효율이 높은 LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 하는 조명장치가 개발 적용되고 있다.

현재 가로등의 설치기준에 의하면, 가로등이 지상으로부터 높이 10m 지점에 설치되는 경우 가로등이 설치된 지면 상의 지점에서 좌우측 10m 떨어진 지면의 지 점에서 발생되는 측면 조도가 20Lux까지 발광되어야 한다.

그러나, LED로 구성되는 가로등의 경우에는 LED에서 빛을 발광함에 있어서 직진성을 갖는 특징으로 인해 측면 조도 및 시인성이 떨어지는 바, 단순히 종래 필라멘트 방식의 가로등과 같은 형태로 LED 가로등을 구성할 경우, 측면으로 가는 광이 미약하여 상기와 같은 가로등 설치기준 즉, 측면 조도 20Lux를 만족시키지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 가로등 설치기준을 만족시키기 위하여는, 많은 수의 LED 소자들이 LED 모듈의 PCB 상에 집적되어야 하는데, 이로 인해 발생하는 열의 양이 상당하여 LED 모듈의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 램프 하우징에 장착 수용되는 LED 모듈의 PCB 상에 얹혀지는 LED 소자들의 배열 구성 및 상기 LED 소자에 장착되는 분산렌즈의 구조적 특징을 통하여, 최소 에너지를 사용하면서 측면조도를 극대화시켜 가로등 설치기준을 만족하고, LED 소자에 발생하는 효율적으로 방열할 수 있어 내열성이 낮은 LED의 수명을 향상시킬 수 있는 LED 가로등을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 가로등은, LED 소자의 전기적 연결을 위한 연결회로패턴이 형성된 PCB 상에 복수의 LED 소자가 배치된 LED 모듈(120); 상기 LED 모듈(120)을 내부에 수용하는 램프 하우징(100,110)을 포함하고, 상기 LED 모듈(120)에 배치되는 상기 LED 소자 각각에는 상기 LED 소자로부터 출사되는 광을 양측으로 분산시켜 주기 위한 분산렌즈가 장착되고, 상기 분산렌즈의 가로길이방향 단면형상은 상기 분산렌즈의 중심부를 기준으로 좌·우 양측부는 볼록면을 갖도록 형성하여, 상기 좌·우 양측부는 상기 중심부보다 더 두꺼운 두께로 구성되고, 상기 분산렌즈의 세로길이방향 단면형상은 상기 분산렌즈의 상측부에서 하측부로 내려갈수록 그 부피가 축소되며 좁아지는 나발 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.

본 발명에 따른 LED 가로등에 의하면, LED 모듈에 배열되는 각각의 LED 소자에 장착되는 분산렌즈를 통하여, LED 소자로부터 출사되는 광을 양측 방향으로 효과적으로 분산시켜줌으로써 LED 가로등의 측면조도 취약문제를 해결할 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, LED 소자가 복수의 열을 이루며 LED 모듈을 형성하고, 내측에 배치되는 LED 열과 외측에 배치되는 LED 열의 LED 소자 밀집도를 다르게 구성함으로써, 내측조도가 필요 이상으로 조명되는 것을 방지할 수 있음과 동시에 측면조도만을 효율적으로 강화할 수 있어 가로등 설치기준을 만족하면서도 전기에너지 소모를 줄일 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, 상기 복수의 LED 열로 구성되는 LED 모듈의 구조에 대응하여 히드싱크의 높낮이를 다르게 구성함으로써 LED 소자로부터 발생하는 열을 효율적으로 방열할 수 있어 내열성이 낮은 LED의 수명을 향상시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 LED 가로등의 구성을 도시한 분해사시도이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 LED 가로등은 기본적으로, LED 소자의 전기적 연결을 위한 연결회로패턴이 형성된 PCB 상에 복수의 LED 소자가 배치된 LED 모듈(120) 한 쌍; 물리적으로 분리된 2 개체가 한 쌍을 이루고, 각각은 지면으로부 터 경사지게 조립 배치되어 상호간에 'V'자 형상을 형성하며, 내부에는 상기 한 쌍의 LED 모듈(120)이 각각 하나씩 장착 수용되는 한 쌍의 램프 하우징(100,110); 상기 'V'자형을 이루며 배치되는 한 쌍의 램프 하우징(100,110)의 최외곽 테두리부를 따라 상호간에 체결되어 전체적으로 사각 형상의 프레임을 형성하는 정면 브라켓 (130), 후면 브라켓(140) 및 적어도 2 개의 측면 브라켓(150,160); 및 상기 후면 브라켓(140)에 결합되어, 상기 정면 브라켓(130), 후면 브라켓(140) 및 측면 브라켓(150,160)이 상호 체결되어 형성하는 상기 프레임이 가로등 전주에 고정 배치될 수 있도록 하는 지지대(180)를 포함하도록 구성된다.

본 발명에 따른 LED 가로등을 설명하기에 앞서, 이하에서 사용하는 용어 '세로길이 방향'이란 상기 사각 형상의 프레임의 장축 방향, 즉 상기 측면브라켓의 장축방향에 평행한 방향을 지칭하고, '가로길이 방향'이란 상기 '세로길이 방향'에 수직한 방향을 지칭한다.

본 발명에 따른 LED 가로등의 램프 하우징(100,110)은 1 개의 램프 하우징으로 구성된 종래의 LED 가로등과는 다르게, 램프 하우징을 2 개 파트(Part)로 구성하고 상기 2 개의 램프 하우징(100,110)이 상호 간에 소정의 경사각을 형성하며 'V'형상을 이루도록 구성된다.

상기 경사각은 상기 램프 하우징(100,110) 각각이 지면으로부터 15°~ 17°의 경사각을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

이는, LED에서 빛을 발광함에 있어서 직진성을 갖는 특성을 고려하여, 방사 되는 빛이 측면으로 향하도록 함으로써 가로등 설치 기준에 부합되는 측면 조도 및 시인성을 극대화시키기 위한 경사각이다.

상기 램프 하우징(100,110)은 LED 에서 발생하는 열의 방출이 원활이 이루어질 수 있도록 알루미늄 재질 또는 열전도성 플라스틱 중에서 선택된 어느 하나를 적용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 정면 브라켓(130), 후면 브라켓(140) 및 측면 브라켓 (150,160)은 볼트 및 너트 등의 체결부재에 의해 상호간의 조립이 이루어지며, 각각은 상기 'V'자형으로 배치되는 램프 하우징(100,110)의 최외곽 테두리부를 따라, 상기 테두리부를 덮는 구조로 조립 연결된다.

구체적으로, 상기 후면 브라켓(140)은 상기 지지대(180)에 결합되고, 상기 측면 브라켓(150,160)은 양측 끝단을 'ㄱ'자 형으로 절곡하여, 일단은 상기 정면 브라켓(130)에 체결되고 타단은 상기 후면 브라켓(140)에 체결되어짐으로써, 상기 정면 브라켓(130), 후면 브라켓(140) 및 측면 브라켓(150,160)이 최종적으로 사각형상의 한 개의 프레임을 이루게 된다.

또한, 상기 측면 브라켓(150,160)은 기본적으로 2 개의 측면 브라켓 (150,160)이 상기 사각형상의 프레임의 좌·우측 모서리를 형성하며 체결되도록 구성되나, 적어도 2 개의 측면 브라켓(162,164)이 상기 정면 브라켓(130)과 후면 브라켓(140)의 중심부에 걸쳐 더 체결되도록 구성함으로써, 비,바람과 같은 외력으로부터 상기 LED 가로등이 더 안정적이고 견고하게 보호될 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 한 쌍의 램프 하우징(100,110)이 소정의 경사각을 형성하며 'V'자형으로 구성되는 것에 대응하여, 상기 정면 브라켓(130)과 후면 브라켓(140) 역시 그 전체적인 형상이 상기 램프 하우징(100,110)이 이루는 경사각과 동일한 경사각으로 구성된 'V'자형으로 제작하는 것이 바람직하다.

이는 상기 정·후면 브라켓(140) 사이에 장착되는 상기 램프 하우징 (100,110)으로부터 발광되어 측면으로 향하는 빛이 상기 정·후면 브라켓 (140)에 의하여 차단되는 경우를 방지하여, 측면 조도의 향상을 극대화시키기 위함이다.

상기 정·후면 브라켓(140) 및 측면 브라켓(150,160)의 체결을 통한 1차 조립이 완료되면 상술한 바와 같이, 전체적 형상은 사각 모양의 1 개의 프레임을 이루게 되고, 내부는 상기 램프 하우징(100,110)을 장착하기 위한 빈공간이 형성된다.

이후, 상기 프레임의 내부 빈공간에 상기 램프 하우징(100,110)을 삽입 장착하면 2차 조립이 완료된다.

상술한 바와 같이, 정면 브라켓(130), 후면 브라켓(140), 측면 브라켓 (150,160) 및 지지대(180) 상호간의 체결을 통하여 한 개의 프레임을 완성하는 1차 조립과 상기 프레임에 한 쌍의 램프 하우징(100,110)을 삽입 장착하는 2차 조립이 완료되면, 상기 램프 하우징(100,110)의 상측에 전류 변환장치(예컨데, 인버터 또는 SMPS; 230)를 설치한다.

상기 전류 변환장치(230)는, 상기 후면 브라켓(140)의 내측면(상기 정면 브 라켓(130)의 일면에 대향되는 면)에 막대 형상의 고정바(145)가 돌출되도록 형성하고, 상기 정면 브라켓(130)에 막대 형상의 지지바(250)를 장착하여, 상기 고정바 (145)에 상기 전류 변환장치(230)를 결합 고정시키고, 상기 지지바(250)에 의하여 지지되도록 구성으로써 상기 램프 하우징(100,110)의 상측부에 안정적으로 설치될 수 있다.

상기 전류 변환장치(230)는 전원으로부터 입력되는 전압을 필요한 전압대로 변환한뒤 다시 정류를 하여 상기 램프 하우징(100,110)에 수용되어 있는 LED 모듈 (120)에 공급해줌으로써 LED 광원이 점등되어 빛을 발하도록 해준다.

상기 2차 조립은 다음과 같은 구조적 특징을 통하여, 상기 한 쌍의 램프 하우징(100,110)이 소정의 경사각을 형성하며 상기 정·후면 브라켓(140)에 결합될 수 있도록 하고, 특정 램프 하우징(100,110)만을 상기 정·후면 브라켓(140)으로부터 매우 용이하게 분리/결합시킬 수 있어 LED 가로등의 설치, 수리 및 교체 작업을 간편하게 수행할 수 있도록 해준다.

본 발명에 따른 정면 브라켓(130)의 내측면과 상기 내측면에 대향되는 후면 브라켓(140)의 내측면에는 각각 한 쌍의 걸림판(170,172,174,176)이 장착된다.

따라서, 상기 정면 브라켓(130)과 후면 브라켓(140)에는 각각 상기 복수의 걸림판(170,172,174,176)을 체결하기 위한 복수의 관통홀이 형성되고, 상기 관통공에 고정용 나사볼트가 통과하여 상기 결림판에 형성된 체결공에 나사조임됨으로써 상기 복수의 걸림판(170,172,174,176)이 상기 정면 브라켓(130)과 후면 브라켓(140)에 각각 결합 고정될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 램프 하우징(100,110)이 형성하는 소정의 경사각은 상기 램프 하우징(100,110)이 끼워지는 상기 걸림판(170,172,174,176)의 기울기에 의하여 결정된다.

따라서, 상기 걸림판(170,172,174,176)이 소정의 경사각(바람직하게는, 지면으로부터 15°~ 17°의 경사각을 형성)을 이루며 상기 정·후면 브라켓(140)에 체결될 수 있도록 상기 관통홀을 상기 정·후면 브라켓(140)의 적정 위치에 형성해 줘야 한다.

또한, 상기 걸림판(170,172,174,176)에는 적어도 2 개의 걸림홈(171)이 형성되어 있고, 상기 램프 하우징(100,110)의 양측 끝단면에는 각각 상기 걸림홈(171)의 개수와 동일한 개수만큼의 걸림돌기(117)가 돌출 형성되어 있다.

상기 걸림돌기(117)는 상기 걸림홈(171)의 안내를 받으며 상기 걸림홈(171)의 끝단부로 슬라이딩 이동하여, 상기 램프 하우징(100,110)이 상기 걸림판 (170,172,174,176)에 걸림결합될 수 있도록 해준다.

구체적으로, 상기 걸림홈(171)은 'ㄱ'자 모양으로 형성되고, 상기 걸림홈 (171)의 'ㄱ'자의 하측 끝단부은 상기 걸림돌기(117)가 상기 걸림홈(171) 내부로 삽입될 수 있도록 개방 형성되고, 상기 걸림돌기(117)가 최종 걸림결합되는 상기 'ㄱ'자형의 상측 끝단부는 하측방향(지면방향)으로 움푹 들어가도록 구성하여, 상기 램프 하우징(100,110)이 상기 걸림판(170,172,174,176)에 걸림고정된 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하였다.

도 2 는 본 발명에 따른 LED 가로등의 램프 하우징의 구성을 도시한 분해사시도이다.

도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 램프 하우징(100,110)은 상기 램프 하우징(100,110)의 일면에는 LED 모듈(120)이 부착되고, 상기 LED 모듈(120)이 부착된 일면에 반대되는 반대면에는 복수의 평행한 히트싱크(111)가 연장 형성된다.

상기 램프 하우징(100,110)의 양측 개방면에는 한 쌍의 말단덮개(115a, 115b)가 결합되고; 및 상기 램프 하우징(100,110)의 개방된 상면은 보호판(190)이 결합되어 상기 LED 모듈(120)을 외부 환경으로부터 보호해 준다.

또한, 상기 베이스의 끝단부에는 커넥터홀이 형성되고 상기 커넥터홀에 커넥터(260)를 장착하여 외부로부터 공급되는 전류가 상기 커넥터(도5;260)를 통하여 상기 베이스 내부에 부착된 LED 모듈(120)에 전달될 수 있도록 하였다.

또한, 과도한 전류가 상기 LED 모듈(120)에 공급될 경우 파손이 발생할 수 있는 것을 방지하기 위하여, 상기 커넥터와 LED 모듈(120) 사이에는 입력되는 전류를 제어하기위한 드라이버(240)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 말단덮개(115a,115b)는 그 일면에 적어도 두 개 이상의 걸림돌기(117)가 돌출 형성되어 있어, 상기 걸림돌기(117)가 상기 걸림판(170,172,174,176)에 형성된 걸림홈(171)의 안내를 받으며 상기 걸림판(170,172,174,176)(170) 내부에서 지지 고정될 수 있도록 구성된다.

상기 보호판(190)은 고정쫄대(200)를 이용한 나사볼트의 조임을 통하여 상기 램프 하우징(100,110)에 안정적으로 결합되어 상기 LED 모듈(120)를 외부 먼지, 눈 또는 비 등으로부터 보호해 줄 수 있게 된다.

상기 보호판(190)은 투명 플라스틱 또는 유리 재질로 제조될 수 있고, 상기 보호판(190)의 설치시 상기 보호판(190)과 동일한 모양으로 이루어진(즉, 직사각형) 고무가스켓(210)을 배치하여 외부 물기가 램프 하우징(100,110) 내부로 스며드는 것을 방지할 수 있다.

상기 LED 모듈(120)은 다수개의 LED 소자의 전기적 연결을 위한 연결회로패턴이 형성된 메탈(Metal; 예컨데, 알루미늄) PCB(Printed Circuit Board) 상에 다수의 LED 소자가 얹혀져 구성되고, 상기 메탈 PCB 는 상기 램프 하우징(100,110)의 베이스에 부착 고정된다.

*도 3 은 본 발명에 따른 LED 가로등의 한 쌍의 램프 하우징에 장착 수용되는 LED 모듈의 배열구성을 나타낸 평면도이고, 도 4 및 도 5 는 본 발명에 따른 램프 하우징의 상측 사시도 및 하측 사시도이고, 도 6 및 도 7 은 본 발명에 따른 LED 모듈이 장착된 한 쌍의 램프 하우징의 가로방향 및 세로방향 단면도이다.

이하에서는, 도 3 내지 도 7 을 참조하여, 본 발명에 따른 램프 하우징 (100,110)에 장착 수용되는 LED 모듈(120) 및 램프 하우징(100,110)의 일면에 연장 형성되는 히트싱크(111)의 구조적 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 램프 하우징(100,110)에 장착 수용되는 상기 LED 모듈(120) 은 다수개의 LED 소자의 전기적 연결을 위한 연결회로패턴이 형성된 메탈(Metal; 예컨데, 알루미늄) PCB(Printed Circuit Board) 상에 다수의 LED 소자가 상기 램프 하우징(100,110)의 세로길이 방향을 따라 일렬로 배열되고, 일렬로 배열되는 LED 소자는 다시 상호간에 평행을 이루는 복수개의 열을 형성하며 하나의 LED 모듈 (120)을 구성한다.

본 발명에 따른 상기 LED 모듈(120)은 상기 LED 소자의 배열에 있어서, 다음과 같은 구조적 특징을 갖으며 복수의 열을 형성한다.

도 3 을 참조하면, 상기 각각의 LED 열에는 다수의 LED 소자가 일렬로 결합 배열되는데, 배열되는 LED 소자의 밀집도를 각각의 열마다 다르게 부여함으로써, 최소의 전기에너지 소모로(즉, 사용되는 LED 소자의 개수를 최소로 하면서) 측면조도 및 시인성을 극대화하여 가로등 설치기준에 부합하는 LED 가로등을 제공할 수 있도록 하였다.

구체적으로, 본 발명에 따른 LED 모듈(120)은 상기 LED 소자가 3 개의 열을 이루도록 구성하였다. 상기 3 개의 LED 열에 있어서 최내측(즉, 상기 사각 프레임의 세로길이방향 중심축 영역)에 위치한 LED 열은 나머지 2 개의 LED 열보다 LED 소자의 밀집 정도가 작아(즉, 더 적은 개수의 LED 소자로 최내즉 LED 열을 구성), LED 소자 상호 간에 빈공간이 형성되도록 구성되고, 상기 최내측 LED 열보다 바깥쪽으로 갈수록 해당 LED 열은 LED 소자가 더 조밀하게 밀집되며 LED 열을 형성하도록 구성하였다.

즉, 상기 램프 하우징 내의 복수 개 LED 열의 가로방향 배열에 있어서, 상기 램프 하우징의 최내측으로부터 최외측으로 갈수록 해당 LED 열에는 더 많은 수의 LED 소자가 배열되는 것이다.

이는, 측면조도 및 시인성에 취약한 LED 가로등의 특성을 고려하여, 측면 부근에 배열되는 LED 광원은 강화하고, 가로등 전주의 중심 영역 배열되는 LED 광원은 축소시킴으로써 측면조도 및 도로측 조도는 향상시켜줌과 동시에 가로등 전주 의 중심 영역에 필요이상으로 LED 광이 조명되어 전기 에너지가 불필요하게 소모되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 램프 하우징 내에 구비되는 복수 개의 LED 열 중, 한 개의 LED 열을 살펴보면, 상기 한 개의 LED 열의 세로방향 LED 소자 배열에 있어서, 상기 LED 열의 일단에서 타단으로 갈수록(즉, 가로등 전주기둥으로부터 멀어질수록) 상기 LED 열에 배열되는 LED 소자의 밀집도가 점차 증가되도록 LED 소자를 배열하였다.

이는, 가로등 전주로부터 멀어질수록(즉, 도로측으로 향할수록) LED 가로등의 빛이 약해지는 점을 고려하여, LED 가로등이 설치되는 전주기둥으로부터 멀어질수록 더 많은 LED 소자가 배열되도록 하여 도로측 조도를 더욱 향상시켜 주기 위함이다.

*본 발명에 따른 램프 하우징(100,110)의 일면에 연장 형성되는 복수의 히트싱크(111)는 상기 LED 모듈(120)에서 발생되는 열을 신속하게 외부로 방출해 주기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 히트싱크(111)는 다음과 같은 구조적 특징을 통 하여 열의 방열이 더욱 효율적으로 수행될 수 있도록 하였다.

*본 발명에 따른 램프 하우징(100,110)에 장착 수용되는 상기 LED 모듈(120)은 상기에서 설명한 바와 같이, 복수의 LED 열이 상호간에 평행을 이루며 배열된다.

상기와 같은 배열구조를 갖는 LED 모듈(120)이 장착된 상기 램프 하우징 (100,110) 내부의 열분포를 살펴보면, 양측면에 위치한 LED 열보다 가운데 위치한 LED 열에서 상대적을 더 많은 양의 열이 검출된다.

따라서, 본 발명에 따른 히트싱크(111)는 상기와 같은 열분포를 고려하여, 상기 램프 하우징(100,110)의 상면으로부터 상측으로 연장된 복수의 평행한 히트싱크(111) 중, 상기 램프 하우징(100,110)의 중심부 영역에 형성되는 히트싱크 (111a,111b,111c)가 상기 램프 하우징(100,110)의 외곽부 영역에 형성되는 히트싱크보다 더 긴 높이를 갖도록 구성하였다.

즉, 상기 중심부 영역에 더 길게 형성된 히트싱크(111a,111b,111c)는 대기와의 접촉면적이 증대되어 단위시간당 더 많은 양의 열을 방출시켜 줄 수 있고, 이에 따라, 상기 중심축에 형성된 히트싱크(111a,111b,111c) 위치에 대응되는, 가운데 위치한 LED 열에서 상대적으로 더 많이 발생하는 열을 신속하게 방열시켜 줄 수 있게 된다.

도 8 (a), (b) 및 (c)는 본 발명에 따른 LED 모듈을 구성하는 LED 소자 각각 에 장착되는 분산렌즈의 사시도, 가로길이방향 단면도 및 세로길이방향 단면도이다.

도 6 내지 도 8 를 참조하면, 본 발명에 따른 LED 가로등은 2 개체로 구성된 한 쌍의 램프 하우징(100,110)이 'V'형상으로 경사각을 형성하도록 구성하고 또한, 상기 LED 모듈(120)을 구성하는 LED 소자 각각에 다음과 같은 구조적 특징을 갖는 분산렌즈(300)를 장착함으로써 LED 가로등의 측면조도 향상을 극대화할 수 있도록 하였다.

상기 경사각은, 상술한 바와 같이 LED에서 빛을 발광함에 있어서 직진성을 갖는 특성을 고려하여, 상기 램프 하우징(100,110) 각각이 지면으로부터 15°~ 17°정도 기울어지며 조립 배치되도록 하여, 방사되는 빛이 측면으로 분산되도록 함으로써 가로등 설치 기준에 부합되는 측면 조도를 구현하기 위함이다.

그러나, 상기와 같이 램프 하우징(100,110)을 일정각도 경사지도록 구성하는 것만으로는 측면조도 향상에 한계가 있다.

즉, 만약 상기 경사각이 15°미만을 형성할 경우 LED 광원의 빛을 보낼 수 있는 측면거리가 좁아져 측면조도가 떨어지게 되고, 무리하게 17°이상으로 형성할 경우 빛을 멀리 보낼 수 있는 측면거리는 넓어지나 빛의 과도한 분산으로 수직방향의 조도 및 시인성이 저하되어 설치기준에 부적합하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 LED 가로등은 'V'자 형 경사면을 형성하는 한 쌍의 램프 하우징(100,110)에 의한 측면조도 향상의 한계를 극복하기 위하여 분산렌즈 (300)를 더 구비함으로써 측면 조도를 더욱 향상시킬 수 있음과 동시에 수직방향의 조도 역시 적정 기준치를 만족할 수 있도록 하였다.

본 발명에 따른 상기 1개의 분산렌즈(300)는 1개의 LED 소자(125)를 내부에 수용하며 감싸는 구조로 구성되며, 도 8 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 분산렌즈(300)의 가로길이방향 단면형상은 상기 분산렌즈(300)의 중심부(310)을 기준으로 나눈 좌·우 양측부(320,330; 이하 분산부)는 볼록면을 갖도록 형성하여, 상기 분산부(320,330)는 상기 중심부보다 더 두꺼운 두께로 구성된다.

상기와 같이 분산부(320,330)가 형성된 분산렌즈(300)에 의하여, LED 소자 (125)로부터 출사되는 빛은 상기 분산부(320,330)를 거치며 굴절되어 양측 방향으로 확산되어 조사가 이루어짐으로써, LED 광이 수직방향에 집중 조사되지 않고 측면 방향으로도 효과적으로 분산될 수 있어, LED 가로등의 측면조도를 향상시켜 줄 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 분산렌즈(300)의 세로길이방향 단면형상은, 도8 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 분산렌즈(300)의 상측에서 하측으로 내려갈수록 그 부피가 축소되며 좁아지는 나발 형상으로 구성된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 분산렌즈(300)는 좌·우 양측부에 형성된 분산부(320,330)과 나발모양으로 형성된 몸체구조를 통하여, 직진성을 가지며 LED 광원으로부터 출사되는 광의 측면 분산을 효과적으로 달성할 수 있게 된다.

구체적인 실험결과값에 의하면, 본 발명에 따른 분산렌즈(300)가 구비되지 않은 LED 소자에 의한 조명의 경우 가로등 설치 기준을 만족하는 측면조도 및 시인성이 60°내외 범위로 한정되지만, 상기 분산렌즈(300)가 장착된 LED 소자(125)에 의한 경우는 상기 분산부(320,330)를 통한 빛의 굴절 및 확산에 의하여 그 측면조도 및 시인성의 범위가 120°까지 증가된다.

본 발명에 따른 LED 가로등은 상기와 같이 2 개의 램프하우징(100,110)이 'V'자를 이루며 경사면을 형성하도록 구성하고, LED 모듈(120)에 구비되는 각각의 LED 소자에 좌·우 분산부(320,330)가 형성된 나발모양의 분산렌즈(300)를 장착함으로써, 측면조도에 취약한 종래 LED 가로등의 문제점을 개선하고, 최소 전기 에너지(즉, 사용되는 LED 소자를 최소화)를 사용하면서도 측면조도 및 시인성을 극대화시켜 가로등 설치기준을 충분히 만족할 수 있는 LED 가로등을 구현할 수 있게 된다.

도 9 는 한 개의 램프하우징으로 구성되는 LED 가로등의 LED 모듈 구성을 나타낸 도면이다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 LED 가로등은 두 개의 램프하우징이 'V'형상의 경사각을 형성하며 한 개의 LED 가로등을 이루도록 하고, 상기 두 개의 램프하우징에 각각 장착되는 LED 모듈의 LED 소자 배열의 밀집도를 다르게 부여하여 측면 및 도로측 조도를 향상시킬 수 있도록 하였다.

상기와 같이 측면 및 도로측 조도 향상을 위한 상기 LED 소자 배열의 구조적 특징은, 한 개의 램프하우징으로 구성되는 LED 가로등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

즉, 도 9 를 참조하여, 한 개의 램프 하우징으로 이루어진 LED 가로등의 LED 모듈의 배열 구성을 설면하면 다음과 같다.

상기 LED 모듈(121)에 배치되는 다수의 LED 소자는, 상기 다수의 LED 소자가 상기 램프 하우징의 세로길이 방향을 따라 일렬로 배열되고, 일렬로 배열되는 LED 소자는 다시 상호간에 평행을 이루는 복수 개의 열을 형성하며 하나의 LED 모듈을 구성하고, 상기 각각의 LED 열의 세로방향 배열에 있어서, 상기 LED 열의 일단에서 타단(즉, 가로등 전주기둥에서 도로측)으로 갈수록 상기 LED 열에 배열되는 LED 소자의 밀집도가 점차 증가되도록 LED 소자가 배열되어 도로측으로 향하는 조명이 더욱 강화될 수 있도록 한다.

또한, 상기 복수 개의 LED 열 가로방향 배열에 있어서, LED 가로등의 중심부에 위치한 LED 열은 상기 중심부의 양측에 위치한 LED 열 보다 더 적은 개수의 LED 소자로 구성되어 LED 소자의 밀집도 가장 작도록 LED 소자를 배열하고, 상기 중심부에서 양측으로 멀어질 수록 해당 LED 열에 배열되는 LED 소자의 밀집도는 증가되도록 구성함으로써 가로등의 측면조도를 향상시킬 수 있게 된다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정한 용어를 사용하여 설명 및 도시되었지만, 상기와 같은 용어는 오로지 본 발명의 설명을 위한 것이며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이 해되어져서는 안되며 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 LED 가로등의 구성을 도시한 분해사시도.

도 2 는 본 발명에 따른 LED 가로등의 램프 하우징의 구성을 도시한 분해사시도.

도 3 은 본 발명에 따른 LED 가로등의 램프 하우징(100,110)에 장착 수용되는 LED 모듈(120)의 배열구성을 나타낸 평면도.

도 4 및 도 5 는 본 발명에 따른 램프 하우징(100,110)의 상측 사시도 및 하측 사시도.

도 6 및 도 7 은 본 발명에 따른 LED 모듈(120)이 장착된 램프 하우징(100,110)의 가로방향 및 세로방향 단면도.

도 8 (a), (b) 및 (c)은 본 발명에 따른 LED 모듈(120)을 구성하는 LED 소자 각각에 장착되는 분산렌즈의 사시도, 가로길이방향 단면도 및 세로길이방향 단면도.

도 9 는 한 개의 램프하우징으로 구성되는 LED 가로등의 LED 모듈 구성을 나타낸 도면.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100, 110 : 램프 하우징 111 : 히트싱크

115a, 115b : 말단덮개 125 : LED 소자

117 : 걸림돌기 120, 121 : LED 모듈

130 : 정면 브라켓 140 : 후면 브라켓

145 : 고정바 150,160,162,164 : 측면 브라켓

171 : 걸림홈 170,172,174,176 : 걸림판

180 : 지지대 190 : 보호판

200 : 고정쫄대 210 : 고무 가스켓

230 : 전류변환장치 240 : 드라이버

250 : 지지바 260 : 커넥터

300 : 분산렌즈

Claims (1)

1. LED 가로등으로서,

   LED 소자의 전기적 연결을 위한 연결회로패턴이 형성된 PCB 상에 복수의 LED 소자가 배치된 LED 모듈;

   상기 LED 모듈을 내부에 수용하는 램프 하우징을 포함하고,

   상기 LED 모듈에 배치되는 상기 LED 소자 각각에는 상기 LED 소자로부터 출사되는 광을 측면범위 및 상기 측면범위에 수직한 범위로 굴절시켜 주기 위한 분산렌즈가 장착되고,

   상기 분산렌즈의 가로길이방향 단면형상은 상기 분산렌즈의 중심부를 기준으로 좌·우 양측은 볼록면으로 이루어진 분산부가 형성되어, 상기 분산부는 상기 중심부보다 더 두꺼운 두께로 구성되고,

   상기 분산렌즈의 세로길이방향 단면형상은 상기 분산렌즈의 상측에서 하측으로 내려갈수록 그 부피가 축소되며 좁아지는 나발 형상으로 구성되어,

   상기 분산렌즈의 가로길이방향 단면형상과 세로길이방향 단면형상은 상이한 구조를 형성하고 있음을 특징으로 하는 LED 가로등.

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