KR100985187B1 - 잠열축열재가 구비된 ｌｅｄ 가로등의 조명모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수개의 LED모듈을 슬라이드 형태로 삽입하여 고정하는 프레임과, 상기 프레임의 일측 또는 양측에 삽입되는 LED모듈용 고정소켓과, 상기 프레임을 고정하는 케이싱를 포함하는 LED 가로등의 조명모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 LED모듈용 고정소켓은 상기 프레임의 내주면과 면접하는 형상의 몸체와, 상기 몸체의 부위 중 프레임에 삽입되어 고정된 LED모듈과 인접하는 부위는 LED모듈과 전기적으로 직접 연결되도록 연결수단을 구비하고, 상기 연결수단이 구비된 몸체 부위의 타단으로는 연결수단과 연결되어 연장되며 LED모듈에 전원을 공급하는 전원공급부 또는 LED모듈을 제어하는 컨트롤러와 연결하기 위해 연결잭을 구비하여 구성되고, 상기 케이싱은 잠열축열재를 수용하도록 구성하되, 상단은 수평한 중앙부와 상기 중앙부로부터 내측 경사각도로 굴절시켜 연장한 1연장부와 상기 1연장부로부터 내측 경사각도로 굴절시켜 연장한 2연장부와, 상기 2연장부로부터 연장되며 상기 중앙부와 동일한 수평을 갖는 고정부로 구성하는 것을 특징으로 하는 잠열축열재가 구비된 LED 가로등의 조명모듈에 관한 것이다.

LED, 가로등, 잠열, LED모듈, 파라핀

Description

잠열축열재가 구비된 ＬＥＤ 가로등의 조명모듈{A LED lighting module}

본 발명은 다수개의 LED모듈을 슬라이드 형태로 삽입하여 고정하는 프레임과, 상기 프레임의 일측 또는 양측에 삽입되는 LED모듈용 고정소켓과, 상기 프레임을 고정하는 케이싱를 포함하는 LED 가로등의 조명모듈에 관한 것으로, 특히 LED모듈에서 발생되는 열을 축냉,열 하는 잠열축열재로 적절하게 조절되게 하는 것을 특징으로 하는 잠열축열재가 구비된 LED 가로등의 조명모듈에 관한 것이다.

일반적으로 가로등은 가로(街路) 교통의 안전과 보안을 위해 가로를 따라 설치되는 조명시설이며, 고속도로, 시가지의 주요도로, 상업지구 도로 및 주택지구 도로 등에 설치되고, 설치되는 장소에 따라 그에 적합한 형태로 구성되어 제공된다.

그러나 종래의 가로등은 전력소모가 많은 광원인 전구를 사용함으로써 전력소비가 많다는 문제점이 있어, 현재에는 전력소모가 적고 광효율이 높으며 반영구적으로 사용이 가능한 LED를 이용한 가로등으로 대체해 나가는 추세에 있다.

그리고 이와 같은 LED를 이용한 가로등은 현재 다양한 형태로 실시되고 있고, 계속해서 연구중에 있으나, 현재에 실시되고 있는 LED 가로등에 있어서, LED 가로등을 구성하는 구성중 조명모듈은 다수개의 LED모듈(200)과, LED모듈(200)을 슬라이드 형태로 삽입하여 고정하는 프레임(300)과, 상기 프레임(300)의 일측 또는 양측에 삽입되는 LED모듈용 고정소켓과, 상기 프레임(300)을 고정하는 중판을 포함하여 구성된다.

여기서, LED모듈용 고정소켓은 도 1과 같이 프레임(300)에 삽입된 LED모듈(200)의 유동을 방지하도록 프레임(300)의 일측, 또는 양측에 삽입되는 구성으로서, 전술한 바와 같이 프레임(300)에 삽입된 LED모듈(200)의 유동을 방지하는 역할 외에는 별도의 기능을 수행하지 않는다. 따라서 작업자는 LED모듈(200)의 단자(201)와 LED모듈(200)을 컨트롤하기 위한 컨트롤러와의 전선(400)을 통한 전기적인 연결을 별도로 해야 하는 수고를 필요로 하고, 이 때문에 조립시간이 길어져 생산성이 저하되며, LED 가로등을 설치한 이후에도 LED모듈(200)에서 고장이 발생하면 교체작업이 용이하지 않다는 문제점이 발생한다.

한편, 상기 프레임(300)을 고정하는 중판은 LED모듈(200)의 용량 등의 효율성을 고려하여 프레임을 어떻게 배치하여 고정하느냐에 따라서 LED모듈의 빛 조사 범위가 결정되기 때문에 구조 검토 상 중판의 형상은 매우 중요시되며, 중판은 LED모듈(200)에서 발생하는 열을 프레임(300)을 통해 그대로 전달받기 때문에 LED모듈(200)에서 발생하는 열을 냉각시키는데 적절하게 이용될 수 있다. 예컨대, 프레임(300)이 중판의 상부에 고정되어 있으면 중판의 하부는 LED모듈(200)에서 발생되는 열을 방출하도록 히트파이프 또는 송풍팬을 구비하던지, 방열구조로 형성하면 될 것이다. 그러나 히트파이프 또는 송풍팬을 구비할 경우 LED 가로등의 원가상승 이 상당해져 가격 경쟁력이 약해지고, 중판의 하부를 방열구조로만 취하면 냉각효율이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 현재에는 냉각효율이 좋으면서 LED 가로등의 원가의 상승을 미미한 수준으로 이뤄줄 냉각 방법 또는 냉각장치의 개발을 요구한다.

따라서, 본 발명의 목적은 LED모듈에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시키면서도 히트파이프 등으로 냉각 기능을 갖춘 기존 LED 가로등에 비해 가격 경쟁력에서 우위를 점할 수 있는 본 발명에 따른 잠열축열재가 구비된 LED 가로등의 조명모듈을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 다수개의 LED모듈을 슬라이드 형태로 삽입하여 고정하는 프레임과, 상기 프레임의 일측 또는 양측에 삽입되는 LED모듈용 고정소켓과, 상기 프레임을 고정하는 케이싱를 포함하는 LED 가로등의 조명모듈에 있어서, 상기 LED모듈용 고정소켓은 상기 프레임의 내주면과 면접하는 형상의 몸체와, 상기 몸체의 부위 중 프레임에 삽입되어 고정된 LED모듈과 인접하는 부위는 LED모듈과 전기적으로 직접 연결되도록 연결수단을 구비하고, 상기 연결수단이 구비된 몸체 부위의 타단으로는 연결수단과 연결되어 연장되며 LED모듈에 전원을 공급하는 전원공급부 또는 LED모듈을 제어하는 컨트롤러와 연결하기 위해 연결잭을 구비하여 구성되고, 상기 케이싱은 잠열축열재를 수용하도록 구성하되, 상단은 수평한 중앙부와 상기 중앙부로부터 내측 경사각도로 굴절시켜 연장한 1연장부와 상기 1연장부로부터 내측 경사각도로 굴절시켜 연장한 2연장부와, 상기 2연장부로부터 연장되며 상기 중앙부와 동일한 수평을 갖는 고정부로 구성하는 것을 특징으로 하는 잠열축열재가 구비된 LED 가로등의 조명모듈에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 잠열축열재가 구비된 LED 가로등의 조명모듈에 의하면, LED 가로등에 있어서, LED모듈에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시키면서도 히트파이프 등으로 냉각 기능을 갖춘 여타 기존 LED 가로등에 비해 가격 경쟁력에서 우위를 점할 수 있다. 즉, 잠열축열재로는 무기수화물 계열(단위 부피당 열저장용량이 크다)로서 물, 증류수, 망초, 초산염, 파라핀 등이 사용될 수도 있는데 이는 히트파이프 등으로 냉각 기능을 수행하는 여타 기존의 LED 가로등에 비해 냉각 기능에 대한 구성만으로 비교했을 때 저렴한 장점이 있다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부도면들과 관련하여 상세히 설명한다.

본 발명에서의 LED 가로등(700)은 도 2에 도시한 바와 같고, LED 가로등(700)의 구성 중 LED 조명 아쎄이(assy)(600)는 도 3 내지 도 5에 나타내었다.

도 3 내지 도 5를 살펴보면, 상기 LED 조명 아쎄이(600)는 상부케이스(601)와 하부케이스(602)로 구성되는 조명모듈 보호기와, 케이싱(20)과, 프레임(300)과, LED모듈(200)과, 반사판(603)을 포함하여 구성된다.

여기서, 본 발명에 따른 LED 가로등의 조명모듈은 LED모듈(200)과, 프레임(300)과, 케이싱(20)과, 도 6 내지 도 7에 도시된 LED모듈용 고정소켓이다.

LED모듈(200)은 상기 프레임(300)에 슬라이드 형태로 삽입되어 직렬로 연결된다.

상기 LED모듈용 고정소켓은 상기 프레임(300)의 내주면과 면접하는 형상의 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 부위 중 프레임(300)에 삽입되어 고정된 LED모듈(200)과 인접하는 부위는 LED모듈(200)과 전기적으로 직접 연결되도록 연결수단(11)을 구비하고, 상기 연결수단(11)이 구비된 몸체(10) 부위의 타단으로는 연결수단(11)과 연결되어 연장되며 LED모듈(200)에 전원을 공급하는 전원공급부 또는 LED모듈(200)을 제어하는 컨트롤러와 연결하기 위해 연결잭을 구비하여 구성된다.

여기서, 상기 LED모듈용 고정소켓(이하, 고정소켓)의 하부는 프레임(300)에 고정된 LED모듈(200)의 열이 방출되도록 프레임(300)의 내,외부의 공기가 순환할 수 있는 유통홈(12)을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 케이싱(20)은 잠열축열재(30)를 수용하도록 수용공간을 마련하여 구성하되, 상단은 수평한 중앙부(21)와 상기 중앙부(21)로부터 내측 경사각도로 굴절시켜 연장한 1연장부(22)와 상기 1연장부(22)로부터 내측 경사각도로 굴절시켜 연장한 2연장부(23)와, 상기 2연장부(23)로부터 연장되며 상기 중앙부(21)와 동일한 수평을 갖는 고정부(24)로 구성된다.

여기서, 상기 1연장부(22)는 중앙부(21)로부터 15°각도로 굴절시켜 연장하고, 2연장부(23)는 1연장부(22)로부터 15°각도로 굴절시켜 연장하는 것이 바람직하다.

그리고, 케이싱(20)의 일측은 개폐가 가능하도록 마개(25)가 구비되고, 케이싱(20)의 내부는 잠열축열재(30)가 충진되는데 여기서, 잠열축열재(30)는 물, 증류수, 프로필렌글리콜, 파라핀으로부터 선택된 어느 하나의 물질을 사용할 수 있으나 115 ~ 135℉의 용융점을 갖는 파라핀을 사용하는 것이 바람직하다. 상변화물질인 잠열축열재를 이용하여 축냉/열을 하면, 물의 현열을 이용한 장치보다 부피가 1/8로 줄어든다. 또한, 상변화물질의 용융열을 이용한 케이싱(20)은 온도성층(thermocline) 현상이 심하지 않으므로, 사용온도에 알맞는 범위에서 거의 일정한 온도로 축열 및 방열을 할 수 있다. 따라서, LED모듈(200)이 작동되지 않는 낮의 경우 차가운 성질의 고체형태로 있게 되고, LED모듈(200)이 작동되는 밤의 경우 LED모듈(200)에서 발생되는 열에 따라 서서히 액체로 변화하면서 LED모듈(200)의 열을 방출함으로써 냉각효과를 이룬다.

한편, 상기 프레임(300)은 여러 개가 있어 케이싱(20)의 일면에 적절하게 배치되어 고정되는 것으로, 길이방향의 양측 및 상부는 개방되고, 내측의 길이방향으로는 LED모듈(200)이 슬라이드 형태로 삽입되게 LED모듈(200)의 양측을 가이드하는 가이드라인(301)을 형성하며, 외측의 길이방향으로는 LED모듈(200)의 열의 방출이 용이하도록 홈(302)을 다수개 형성하고, 상기 홈(302)의 일부는 내측이 외측보다 큰 확장부(302a)와 연결부(302b)를 형성하여 구성된다.

상기 가이드라인(301)은 LED모듈(200)의 양측을 가이드 하는 것으로서 이를 위해서는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 프레임(300)의 내측으로 돌출되는 돌기들이 요구된다. 그리고 고정소켓의 몸체(10)는 프레임(300)의 내주면과 면접하는 형상이라 하였는데 이는 프레임(300)의 내측으로 돌출되는 돌기의 외측면을 포함한 프레임(300)의 내측면과 같은 형상이다.

그리고 프레임(300)의 외측에 형성된 확장부(302a)와 연결부(302b)는 다른 프레임과 연결시 도 2에 도시한 플렉시블(flexible)한 조인부(500)를 통해 용이하게 연결하고 고정할 수 있는 장점이 있다.

한편, 고정소켓의 연결수단(11)은 도 7과 같이 LED모듈(200)의 단자(201)와 전기적으로 접속되는 구조이고, 연결잭은 상기 연결수단(11)과 연결된 와이어(17)와 상기 와이어(17)의 끝단에 와이어(17)와 연결된 연결단자(19)로 구성된다.

즉, 고정소켓은 프레임(300)에 삽입과 동시에 연결수단(11)을 통하여 LED모듈(200)과 연결되기 때문에 별도의 LED모듈과의 연결작업이 불필요하게 된다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 LED 가로등의 LED모듈용 고정소켓의 결합관계를 나타낸 도면이고,

도 2는 LED 가로등의 전체적인 모습을 나타낸 도면이고,

도 3은 LED 가로등의 LED조명 아쎄이(Assy)를 나타낸 도면이고,

도 4는 도 3의 C-C 단면도이고,

도 5는 도 4의 C-C 단면을 분리한 도면이고,

도 6은 본 발명에 따른 잠열축열재가 구비된 LED 가로등의 조명모듈의 전체적인 모습을 나타낸 도면이고,

도 7은 본 발명의 요부 중 하나인 LED모듈용 고정소켓의 결합관계를 나타낸 도면이고,

도 8은 도 7의 A-A, B-B의 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 몸체 11: 연결수단

12: 유통홈 17: 와이어

19: 연결단자 20: 케이싱

21: 중앙부 22: 1연장부

23: 2연장부 24: 고정부

200: LED모듈 300: 프레임

301: 가이드라인 302: 홈

302a: 확장부 302b: 연결부

Claims (2)

1. 다수개의 LED모듈(200)을 슬라이드 형태로 삽입하여 고정하는 프레임(300)과, 상기 프레임(300)의 일측 또는 양측에 삽입되는 LED모듈용 고정소켓과, 상기 프레임(300)을 고정하는 케이싱(20)를 포함하는 LED 가로등(700)의 조명모듈에 있어서,

   상기 LED모듈용 고정소켓은,

   상기 프레임(300)의 내주면과 면접하는 형상의 몸체(10);

   상기 몸체(10)의 부위 중 프레임(300)에 삽입되어 고정된 LED모듈(200)과 인접하는 부위에 구비되며 LED모듈(200)의 단자(201)와 전기적으로 직접 연결되는 연결수단(11); 및

   상기 연결수단(11)이 구비된 몸체(10) 부위의 타단에 구비되며 상기 연결수단(11)과 연결되어 연장되는 연결잭을 포함하며, 상기 연결잭은 상기 연결수단(11)과 전기적으로 연결되는 와이어(17) 및 상기 와이어(17) 끝단에 구비되어 LED모듈(200)에 전원을 공급하는 전원공급부 또는 LED모듈(200)을 제어하는 컨트롤러와 연결하기 위한 연결단자(19)를 포함하여 구성되고,

   상기 케이싱(20)은,

   잠열축열재(30)를 수용하도록 구성하되, 상단은 수평한 중앙부(21)와 상기 중앙부(21)로부터 내측 경사각도로 굴절시켜 연장한 1연장부(22)와 상기 1연장부(22)로부터 내측 경사각도로 굴절시켜 연장한 2연장부(23)와, 상기 2연장부(23)로부터 연장되며 상기 중앙부(21)와 동일한 수평을 갖는 고정부(24)로 구성하는 것을 특징으로 하는 잠열축열재가 구비된 LED 가로등의 조명모듈.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 프레임(300)은 길이방향의 양측 및 상부가 개방되고, 내측의 길이방향으로는 LED모듈(200)이 슬라이드 형태로 삽입되게 LED모듈(200)의 양측을 가이드하는 가이드라인(301)을 형성하며, 외측의 길이방향으로는 LED모듈(200)의 열의 방출이 용이하도록 홈(302)을 다수개 형성하고, 상기 홈(302)의 일부는 내측이 외측보다 큰 확장부(302a)와 연결부(302b)를 형성하며,

   상기 LED모듈용 고정소켓의 하부는 프레임(300)에 고정된 LED모듈(200)의 열이 방출되도록 프레임(300)의 내,외부의 공기가 순환할 수 있는 유통홈(12)을 형성하고,

   상기 1연장부(22)는 중앙부(21)로부터 15°각도로 굴절시켜 연장하고, 2연장부(23)는 1연장부(22)로부터 15°각도로 굴절시켜 연장하며,

   상기 잠열축열재(30)는 물, 증류수, 프로필렌글리콜, 파라핀으로부터 선택된 어느 하나의 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 잠열축열재가 구비된 LED 가로등의 조명모듈.

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