KR100993438B1

KR100993438B1 - 파워 엘이디를 사용한 가로등

Info

Publication number: KR100993438B1
Application number: KR1020090022017A
Authority: KR
Inventors: 최재민
Original assignee: 최재민
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-11-09
Also published as: KR20090033432A

Abstract

본 발명은 파워 엘이디에 흐르는 전류를 최적으로 공급하고 제어할 수 있는 직류변환부와, 정전류 제어부, 빛의 확산을 위한 렌즈와 필터를 포함한 광원 보호부, 광의 퍼짐과 눈부심 현상을 방지하는 전면과 측면 빛가림막, 농작물에 주는 영향을 방지하는 후면 빛가림막을 포함하고 파워 엘이디의 발열 온도를 일정한 온도 범위로 유지할 수 있는 방열구조를 갖는 파워 엘이디를 이용한 가로등을 제공함에 목적이 있다. 본 발명에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등은, 복수의 파워 엘이디를 포함하는 광원부; 상기 광원부에 입력되는 전압을 상용 교류에서 직류로 변환하는 직류변환부; 상기 광원부에 흐르는 전류량을 소정 범위 내로 유지 제한하기 위한 정전류 제어부; 상기 광원부에서 발생하는 열을 방출하기 위한 방열부; 및 상기 방열부와 일체로 형성되는 상측 몸체부; 상기 직류변환부와 정전류 제어부를 내장하는 하측 몸체부; 상기 상측과 하측 몸체부에 끼움과 볼트로 고정하여 조정하여 광의 각도조정과 눈부심 현상을 방지하고 보조방열부 역할도 하는 전면과 측면 및 후면 빛가림막을 포함하고, 상기 방열부의 양측에 상하로 적어도 2개 이상 관통되는 통기부가 형성되어 위 아래의 자연스런 공기의 흐름으로 최대의 방열효과를 얻는 것을 특징으로 한다.

파워 엘이디, 가로등, 직류변환, 정전류 제어, 확산필터, 방열

Description

파워 엘이디를 사용한 가로등 { STREETLIGHTS WITH THE POWER LED }

본 발명은 파워 엘이디 가로등에 관한 것으로서, 구체적으로는 광원으로 파워 엘이디를 사용한 가로등에 관한 것이다.

일반적으로 가로등의 광원으로 나트륨등이나 메탈할라이드등 또는 수은등을 사용해 왔다. 그러나 나트륨등이나 메탈할라이드등 또는 수은등이 소비하는 소비전력이 막대하기 때문에, 요즘에는 파워 엘이디가 조명의 광원으로 사용되고 있다. 최근작은 소비전력으로 휘도가 우수한 고휘도 파워 엘이디가 개발되어 파워 엘이디로 만든 전등에 대한 성장 가능성이 커지고 있다. 그러나 소자 하나의 소비전력이 3W이상에 달하는 파워 엘이디가 지닌 문제는 파워 엘이디 자체의 내부 정션 온도가 일정온도 이상이 되면 광 출력이 저하되며 파장이 변화하여 색상이 달라지고, 방열 처리가 미흡하면 수시간 내에 파워 엘이디가 소손되는 문제점을 안고 있다. 즉, 파워 엘이디는 방열 처리가 미흡하여 정션 온도가 올라가게 되면 내부의 전기적 저항값이 줄어들어 파워 엘이디를 흐르는 전류량이 증가함으로써 소비전력이 증가하며 이에 따라 발생하는 열이 증가하여 파워 엘이디의 소손이 빠르게 진행된다. 또한, 광원이 노출되는 각도에 따라 눈부심 현상이 보이게 되고 도로의 측면인 가로등의 후면에 있는 농작물이 광원에 의한 피해도 문제되어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 파워 엘이디에 흐르는 전류를 최적으로 유지 제어할 수 있는 정전류 제어부와 파워 엘이디의 발열 온도를 적절한 범위 내로 유지할 수 있는 방열구조를 갖고 전면과 측면 및 후면 빛가림막의 탈착할 수 있는 파워 엘이디를 이용한 가로등을 제공함에 목적이 있다.

본 발명에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등은, 상용 교류 전원에서 전원을 최적으로 공급하는 직류변환부와, 복수의 파워 엘이디, 또는 파워 엘이디모듈을 포함하는 광원부; 상기 광원부에 흐르는 전류량을 일정 범위 내로 유지 제한하기 위한 정전류 제어부; 상기 광원부에서 발생하는 열을 방출하기 위한 방열부; 및 상기 방열부와 일체로 형성되는 상측 몸체부; 직류변환부와 정전류 제어부를 내장하는 하측 몸체부를 포함하고, 상기 방열부의 양 측면에 상측 몸체부의 상하로 적어도 2개 이상의 관통된 통기구를 형성하여 상기 상측 몸체부의 통기구 사이의 공간에 공기가 통과되어 흐르면서 자연 냉각시킬 수 있어 상기 광원부의 발열 온도를 일정 온도 범위로 유지할 수 있으며 최대의 방열효과를 얻는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등은, 상기 광원부가 부착된 방열부는 상기 상측 몸체부의 바닥면으로부터 돌출되어 형성되고, 상기 광원부가 부착된 상측 몸체부의 윗면은 핀 모양의 형태로 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 상측 몸체부의 측면에서 상기 방열부의 방열 효과를 증진시키고 광원의 눈부심을 방지하고 안쪽은 반사판으로 사용하며 보조방열 역할을 위하여 상기 상측 몸체부에 끼움과 볼트로 결합하는 전면과 측면 빛가림막을 더 포함하며, 상기 상측 몸체부와 하측 몸체부 고정 면의 일부는 가로등의 지주와 직접 접촉되어 상기 방열부에서 상측과 하측 몸체부로 전도되는 열에너지를 방출시킬 수 있다. 또한, 하측 몸체부의 한 부분에 가로등의 후면을 가리기 위한 끼움과 볼트로 결합하여 고정할 수 있는 후면 빛가림막도 포함된다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등은, 상황에 따라 상기 빛가림막은 상측과 하측 몸체부에 끼움과 볼트로 고정을 하여 탈착이 가능하다.

본 발명에 따르면, 파워 엘이디를 흐르는 전류가 정격 전류를 넘어서지 않도록 유지 제어하면서도 파워 엘이디의 발열 온도를 소정 범위 내로 유지할 수 있어 소비전력을 작게 하면서도 밝기를 최대화할 수 있으며, 설치 장소에 따라 빛가림막을 탈착 또는 빛가림막의 길이를 조정하여 빛에 의한 눈부심을 방지하고 농작물에도 피해를 주지 않으며, 장시간 이상 없이 사용할 수 있는 파워 엘이디를 사용한 가로등을 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이며 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 도 1은 종래의 파워 엘이디를 사용한 가로등들의 사진이다. 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 회로도이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등은 상용교류 전원을 직류변환부(100)에서 정류하여 소정의 직류전압으로 변환되고, 광원으로 사용되는 복수의 파워 엘이디를 포함하는 광원부(120), 광원부(120)에 흐르는 전류량을 소정 범위 내로 유지하기 위한 정전류 제어부(110)를 포함한다. 광원부(120)내 파워 엘이디에 흐르는 전류량이 파워 엘이디의 정격 전류를 초과하지 않도록 정전류 제어부(110)에서 광원부로 흐르는 전류량을 검출하여 제어를 한다. 그럼에도, 파워 엘이디에서 발생하는 열을 적절하게 방출하지 못하면 파워 엘이디의 수명은 급속히 단축된다. 따라서, 본 발명에서는 광원부(120)를 구성하는 파워 엘이디에서 발생하는 열을 방출시키기 위하여 매우 효율이 높은 방열판 구조를 제시한다. 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 등각 구조도이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 전체 구조도이다. 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 분해 구조도이다. 본 발명의 파워 엘이디를 사용한 가로등은, 복수의 파워 엘이디를 포함하는 광원부(120), 광원부(120)에 흐르는 전류량을 소정 범위 내로 유지하기 위한 정전류 제어부(110), 광원부(120)에서 발생하는 열을 방출하기 위한 방열부(203), 방열부(203)와 일체로 형성되는 상측 몸체부(200), 직류변환부(110)와, 정전류 제어 부(110)가 기판 지지대로 고정 부착된 하측 몸체부(210), 그리고 눈부심을 방지하고 광원의 조사각도를 조정할 수 있는 전 측면 빛가림막(230), 농작물에 빛이 조사되지 않게 하는 후면 빛가림막(220), 광원의 확산과 필터기능을 하는 광원 보호부(130)를 포함한다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 광원부(120)는 수개의 파워 엘이디를 포함하며, 수개의 파워 엘이디군은 직렬과 병렬로 연결되어 있다. 따라서 가로등의 제조시 몇 와트인가의 출력규격에 따라 수개의 파워 엘이디를 직렬과 병렬로 조합하여 구성된다. 한편, 본 발명의 광원부(120)를 구성하는 파워 엘이디는 광의 직진성이 강한 특성이 있으므로 가로등의 광 조사각을 늘리기 위하여 광원부(120)의 전면에는 광원의 확산을 위한 렌즈나 필터가 포함된 확산필터 기능을 하는 광원 보호부(130)가 부착된다. 본 발명의 실시 예에 따른 가로등의 방열부(203)는 가로등의 상측 몸체부(200)와 일체로 되며, 알루미늄 재질로 된다. 즉, 가로등의 상측 몸체부(200)와 하측 몸체부(210) 전체가 방열판의 기능을 수행하므로 방열 효과를 최대화할 수 있다. 더불어, 방열판의 표면적을 가능한 한 늘리기 위하여 광원부(120)가 부착된 방열부(203)는 상측 몸체부(200)의 바닥면으로부터 돌출되어 형성되고, 광원부(120)가 부착된 방열부(203)의 양 측면에서 상측 몸체부의 위쪽으로 적어도 2개 이상 관통이 되어 통기구(201)가 형성되고 그 통기구의 공간에 공기가 통과되면서 자연 냉각을 시킬 수 있으며, 이와 같은 구조로 된 본 발명의 가로등은 파워 엘이디가 수십 와트이상의 전력을 소비하면서도 방열 기능을 원활하게 수행하도록 하므로 또한 몸체부(200)의 표면적을 최대한 크게 하는 것이 바람직하다. 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로 등의 상측 몸체부 구조도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상측 몸체부(200)의 양 측면에 고정홀(205)을 구비하고 전 측면 가림막(230)의 관통홀(231)을 통과하여 조여주는 볼트로 고정하여 설치 장소에 따라 탈착할 수 있게 한다. 또한, 상측 몸체부(200)의 윗면은 방열핀(206)을 2개 이상 구비하여 방열 표면적을 최대한 늘리는 것이 바람직하다. 도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 하측 몸체부(210) 구조도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 하측 몸체부의 내부에 직류변환부(100)와 정전류 제어부(110)를 내장하고 전면에는 돌출된 걸림축(212)과 고정홀(211)에 후면 가림막(220)의 타공된 걸림홀(222)과 관통홀(221)을 통과하여 조여주는 볼트로 고정하여 설치 장소에 따라 탈착할 수 있게 한다. 도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 광원 보호부(130)의 구조도이다. 광원부(120)를 보호하는 광원 보호부(130)는 투명한 플라스틱 재질이다. 그리고 광원 보호부(130)는 관통홀(132)를 통하여 상측 몸체부(200)의 아래쪽에 구성된 고정홀(204)에 볼트로 고정되어 개폐가 가능하며, 광원 보호부(130)의 타공부(131)는 상측 몸체부(200)의 아래쪽 통기부(201)의 외곽에 돌출 형성된 통기외곽부(202)를 통과하여 고정된다. 한편, 상측 몸체부(200)의 전면과 측면에서 가로등의 눈부심을 방지하거나 광원이 조사되는 각도를 조절하면서도 상측 몸체부(200)의 방열 효과를 증진시키기 위하여 상측 몸체부(200)와 볼트로 결합하는 전면과 측면 빛가림막(230)을 더 포함할 수 있다. 전면과 측면 빛가림막(230)의 일부는 상측 몸체부(200)와 직접 접촉되어 몸체부로 부터 전도되는 열에너지를 방출시킬 수도 있어 보조 방열부의 역할도 한다. 전면과 측면 빛가림막(230)은 알루 미늄 재질로 판 형태의 형상을 가질 수 있다. 도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 후면 빛가림막(220) 구조도이다.

도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 전면과 측면 빛가림막 구조도이다. 도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 상측 몸체부의 절단 구조도이다. 도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 상측 몸체부의 바닥면에서 본 구조도이다. 이와같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예(들)에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 파워 엘이디를 사용한 가로등들의 사진,

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 회로도,

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 등각 구조도.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 전체 구조도.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 전체 분해 구조도.

도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 상측 몸체부 구조도.

도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 하측 몸체부 구조도.

도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 광원 보호부 구조도.

도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 후면 빛가림막 구조도.

도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 전면과 측면 빛가림막 구조도.

도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 상측 몸체부의 절단 구조도.

도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 파워 엘이디를 사용한 가로등의 상측 몸체부의 바닥면에서 본 구조도.

Claims

복수의 파워 엘이디를 포함하는 광원부; 상기 광원부에 상용 교류 전원에서 직류전원을 변환 공급하는 직류 변환부; 상기 광원부에 흐르는 전류량을 소정 범위 내로 유지 제한하기 위한 정전류 제어부; 상기 광원부에서 발생하는 열을 방출하기 위한 방열부; 및 상기 방열부와 일체로 형성되고 상기 방열부의 양 측면에 위아래로 적어도 2개 이상 관통되어 있는 통기구가 형성되는 상측 몸체부; 상기 직류 변환부와 정전류 제어부를 내장하는 하측 몸체부; 상기 상측 몸체부에 탈착할 수 있 고 전면과 측면의 눈부심을 방지하는 전면과 측면 빛가림막; 상기 하측 몸체부에 후면의 빛을 가릴 수 있는 후면 빛가림막; 상기 상측 몸체부에 고정되어 빛의 확산을 위한 필터와 렌즈가 구비된 광원 보호부를 포함하고, 상기 상측 몸체부는 위 아래로 적어도 2개 이상 관통된 통기구를 구성하여 자연스런 공기의 흐름으로 최대의 방열효과를 얻는 것을 특징으로 하는 파워 엘이디를 사용한 가로등.
제1항에 있어서, 상기 광원부가 부착된 방열부는 상기 상측 몸체부의 바닥면으로부터 돌출되어 형성되고, 상기 방열부의 일체로 형성되고 상기 방열부의 양 측면에 상측 몸체부의 위아래로 적어도 2개 이상 관통되는 통기구를 통하여 자연스런 공기의 흐름으로 최대의 방열효과를 얻는 것을 특징으로 하는 파워 엘이디를 사용한 가로등.
제1항에 있어서, 상기 상측 몸체부의 전면과 측면에 볼트로 결합하여 전면과 측면의 눈부심을 방지하는 전면과 측면 빛가림막을 더 포함하며, 상기 전면과 측면 빛가림막의 다른 일부는 상기 상측 몸체부와 직접 접촉되어 상기 상측 몸체부로부터 전도되는 열에너지를 방출시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 파워 엘이디를 사용한 가로등.
제1항에 있어서, 상기 직류 변환부와 정전류 제어부를 내장하는 하측 몸체부에 볼트로 결합하여 탈착할 수 있고 후면에 농작물의 피해를 방지하는 하측 몸체부 에 후면의 빛을 가릴 수 있는 후면 빛가림막을 더 포함하며, 다른 일부는 상기 하측 몸체부와 직접 접촉되어 상기 하측 몸체부로부터 전도되는 열에너지를 방출시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 파워 엘이디를 사용한 가로등.
제1항에 있어서, 상기 상측 몸체부의 아래쪽에 볼트로 결합하여 탈착할 수 있고 상기 상측 몸체부에 고정되어 빛의 확산을 위한 필터와 렌즈가 구비된 광원 보호부를 포함하고, 상기 광원 보호부는 적어도 2개 이상 관통된 타공부를 구성하는 것을 특징으로 하는 파워 엘이디를 사용한 가로등.