KR101081584B1

KR101081584B1 - 엘이디 가로등 구조체

Info

Publication number: KR101081584B1
Application number: KR1020100004916A
Authority: KR
Inventors: 당유상
Original assignee: 주식회사 동영미디어
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2011-11-08
Also published as: KR20110085243A

Abstract

본 발명에 따른 엘이디 가로등 구조체는 상부에 배치된 냉각모터에 의하여 냉각공기가 반사갓의 외측과 내측으로 2방향으로 유입되면서 넓은 면적으로 설치된 냉각히트싱크를 효과적으로 강제냉각시키게 되어 냉각효율이 월등하게 향상되어 사용수명이 길어져 내구수명이 연장되는 것은 물론이고, 엘이디 가로등 구조체내의 엘이디가 설치된 발광판의 교환의 주기가 작아지게 되어 유지관리에 대한 비용이 절감된다.

Description

엘이디 가로등 구조체{ LED streetlamp structures }

본 발명은 엘이디 가로등 구조체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 상부에 배치된 냉각모터에 의하여 냉각공기가 반사갓의 외측과 내측으로 2방향으로 유입되면서 넓은 면적으로 설치된 냉각히트싱크를 효과적으로 강제냉각시키게 되어 냉각효율이 월등하게 향상되어 사용수명이 길어져 내구수명이 연장되는 것은 물론이고, 엘이디 가로등 구조체내의 엘이디가 설치된 발광판의 교환의 주기가 작아지게 되어 유지관리에 대한 비용이 절감되는 엘이디 가로등 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 가로등이나 보안등과 같은 실외 조명시설물에는 메탈할라이드 램프, 수은 램프, 나트륨 램프 등과 같은 필라멘트 및 방전 발광 방식의 램프가 주로 사용되고 있다. 이러한 기존의 램프는 빗물 등이 유입되지 않도록 외부와 차폐된 글로브의 내부에 전원 소켓이 구비되고, 이 소켓에 전구의 베이스를 삽입하여 접속하는 구조를 갖는다. 그런데, 기존의 필라멘트 및 방전 발광식 전구는 공급된 전력의 상당 부분이 열로 방출되기 때문에, 실제 조명에 이용되는 가시광선으로 출력되는 에너지는 사용된 전력의 5 ~ 28% 정도에 불과하여 에너지 효율이 매우 떨어지는 단점이 있다.

이에 반해, LED는 통상 50 ~ 60% 정도의 높은 에너지 효율을 갖고 있어 보다 적은 에너지로 양질의 조명을 제공할 수 있기 때문에, 기존의 전구를 대체할 새로운 조명수단으로 각광받고 있다. 그러나, LED 역시 작동시 열이 발생하게 되는데, 기존의 전구들은 비교적 높은 온도에서도 성능이 양호하게 유지되어 냉각이 좋지 못한 글로브의 내부에 설치해도 이상 없이 사용이 가능한 반면, LED는 열에 매우 취약하여 대략 70℃ 정도가 내열 한계이기 때문에, 외부와 차폐된 글로브 내부에 설치할 경우 작동시 발생된 열에 의해 손상되어 성능을 잃게 된다.

이에 따라, 종래에는 발광부가 외부에 노출되어 설치되는, 또한 비교적 용량이 작은 조명등에는 발광수단으로서 LED를 사용할 수 있었으나, 용량이 크고, 특히 조명시설의 글로브와 같이 외부와 차폐된 공간 내부에 설치되는 조명 램프로는 LED를 이용할 수가 없어 에너지 효율이 매우 낮은 기존의 전구를 사용할 수밖에 없는 문제가 있었다.

또한, LED램프 자체에 냉각장치를 구비한 경우도 있으나, 이러한 경우 기존에 설치된 조명시설의 글로브 내부에 그대로 장착하기가 불가능하여 이를 사용하기 위해서는 기존 조명시설에 대한 대폭적인 개조 및 교체 작업이 필요한 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉각효율이 월등하게 향상되어 사용수명이 길어져 내구수명이 연장되는 것은 물론이고, 엘이디 가로등 구조체내의 엘이디가 설치된 발광판의 교환의 주기가 작아지게 되어 유지관리에 대한 비용이 절감되는 효과가 있는 엘이디 가로등 구조체를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은, 투명커버, 상기 투명커버가 하부의 내측에 배치된 하부개구부가 형성되고 상기 하부개구부의 외측으로 연장된 가장자리면에는 공기가 유입되는 공기유입공이 형성되고 상기 개구부의 가장자리에서 내측방향으로 상향으로 경사지게 형성된 경사반사면이 형성되고 상기 경사반사면의 상부에는 상부개구부가 형성된 반사갓과, 상기 반사갓의 중공부내에 배치되며 LED가 부착된 다수의 발광판과, 상기 발광판이 저면에 수평과 외향으로 경사지게 부착되는 역사다리형의 하부고정부와 상기 하부고정부의 상부에서 냉각연장핀이 외측으로 연장되고 내측에는 다수의 통기홈이 형성되고 상부의 중간에는 설치홈이 형성된 냉각히트싱크와, 상기 냉각히트싱크의 설치홈상에 설치되며 냉각공기를 흡입하는 냉각모터와, 상기 반사갓과 냉각히트싱크사이에 설치되어 냉각공기유동공간을 구성하는 외부케이싱으로 구성된 본 발명에 따른 엘이디 가로등 구조체에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 엘이디 가로등 구조체는 상부에 배치된 냉각모터에 의하여 냉각공기가 반사갓의 외측과 내측으로 2방향으로 유입되면서 넓은 면적으로 설치된 냉각히트싱크를 효과적으로 강제냉각시키게 되어 냉각효율이 월등하게 향상되어 사용수명이 길어져 내구수명이 연장되는 것은 물론이고, 엘이디 가로등 구조체내의 엘이디가 설치된 발광판의 교환의 주기가 작아지게 되어 유지관리에 대한 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디 가로등 구조체의 사시도
도 2는 제1실시예에 따른 엘이디 가로등 구조체의 분해사시도
도 3은 도 1의 I-I선을 따라 취한 종단면도
도 4는 반사갓의 경사반사면의 종단면도
도 5는 반사갓의 가장자리면의 공기유입공의 종단면도

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 엘이디 가로등 구조체를 보다 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 일 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디 가로등 구조체(A)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부로부터 투명커버(1), 상기 투명커버(1)가 하부의 내측에 배치된 하부개구부(21)가 형성되고 상기 하부개구부(21)의 외측으로 연장된 가장자리면(22)에는 공기가 유입되는 공기유입공(23)이 형성되고 상기 개구부(21)의 가장자리에서 내측방향으로 상향으로 경사지게 형성된 경사반사면(24)이 형성되고 상기 경사반사면(24)의 상부에는 상부개구부(21')가 형성된 반사갓(2)과, 상기 반사갓(2)의 중공부(25)내에 배치되며 LED(31)가 부착된 다수의 발광판(3)과, 상기 발광판(3)이 저면부(411) 및 측면부(412)에 부착되는 역사다리형의 하부고정부(41)와 상기 하부고정부의 상부에서 냉각연장핀(42)이 외측으로 연장되고 내측에는 다수의 통기홈(43)이 형성되고 하부고정부(41)의 상부의 중간에는 설치홈(44)이 형성된 냉각히트싱크(4)와, 상기 냉각히트싱크(4)의 설치홈(44)상에 설치되며 냉각공기를 흡입하는 냉각모터(5)와, 상기 반사갓(2)과 냉각히트싱크(4)사이에 설치되어 냉각공기유동공간(61)을 구성하는 외부케이싱(6)으로 구성되어 있다.

상기 투명커버(1)의 가장자리에는 복수의 통기홈(11)이 형성되어 하부의 공기가 발광판(3)이 설치된 냉각히트싱크(4)로 흡수되도록 되어 있다. 본 실시예에서, 상기 투명커버(1)의 재질은 투명한 아크릴판이 사용되었으나 유리 또는 기타 유사한 재질이 사용될 수 있을 것이다.

상기 반사갓(2)은 중간에 상하로 통하는 중공부(25)가 형성되고, 상기 반사갓(2)의 경사반사면(24)의 내측에는 조명의 반사가 양호하도록 스테인레스도금이나 크롬도금과 같은 반사층(24a)이 도포되어 있어, LED(31)에서 조사되는 빛이 효율적으로 사용되는 구조를 갖는다.

상기 반사갓(2)의 가장자리면(22)에 형성된 공기유입공(23)은 장방형으로 형성되고, 상기 공기유입공(23)의 상부에는 그물망(23a)이 배치되어 냉각공기의 흡입시에 나뭇잎이나 기타의 오염물질의 흡입이 차단되는 구조이다.

상기 반사갓(2)의 경사반사면(24)의 높이(H1)는 상기 발광판(3)이 설치된 하부고정부(41)의 발광판(3)의 설치높이(H2)보다 약간 높이 설정되는 것이 바람직하다.

상기 냉각히트싱크(4)의 역사다리형의 하부고정부(41)의 4측면에는 다수의 통기홈(43)이 형성되고, 하부고정부(41)의 저면부(411)와 상기 저면부(411)와 이어지는 양 측면부(412)상에는 발광판(3)이 부착되며, 다른 양 측면부(413)상에는 다수의 통기홈(43)이 노출되게 형성되어 있다.

상기 냉각히트싱크(4)의 상부에 형성된 냉각연장핀(42)은 상기 외부케이싱(6)에 접하도록 횡방향으로 충분한 면적을 갖게 연장되게 되므로 쉽게 냉각히트싱크(4)를 냉각시킬 수 있게 되는 것이다. 특히 냉각연장핀(42)의 중간에 다수의 냉각공(421)이 형성되어 냉각공기가 상기 냉각공(421)내를 통과되면서 냉각히트싱크(4)를 냉각시키는 구조로 형성되어 있으므로 냉각히트싱크(4)의 냉각이 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 되는 것이다.

상기 통기홈(43)은 상기 설치홈(44)까지 관통되게 연장설치되어 있다.

상기 냉각히트싱크(4)의 하부고정부(41)의 높이(H3)는 상기 반사갓(2)의 경사반사면(24)의 높이(H1)보다 더 높게 설정되어, 상기 하부고정부(41)의 통기홈(43)이 상기 반사갓(2)의 위로 충분히 노출되게 설치되어 상기 냉각공기유동공간(61)의 냉각공기가 상기 냉각히트싱크(4)에 충분히 접하게 되어 상기 냉각히트싱크(4)를 충분히 냉각시킬 수 있는 구조를 갖게 형성되어 있다.

상기 반사갓(2)과 냉각히트싱크(4)사이에 설치되어 냉각공기유동공간(61)을 형성하는 외부케이싱(6)은 그 상부는 상기 냉각히트싱크(4)의 냉각연장핀(42)의 하부 가장자리에 고정되고 그 하부는 반사갓(2)의 가장자리면(22)의 끝단에 고정된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 엘이디 가로등 구조체(A)의 작용효과를 설명한다.

엘이디(31)가 점등되면 상기 엘이디(31)는 발광되면서 조명을 비추게 되고 이러한 조명은 직진되면서 하방을 조명하는 것은 물론이고 반사갓(2)의 경사반사면(24)에 조사된 빛은 반사되면서 다시 하부를 조사하게 되므로 가로등의 역할을 충분하게 수행할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 먼저, 엘이디(31)가 점등되게 되면 엘이디(31)에서 조명이 발생됨과 동시에 열에너지가 발생되게 되고 이러한 열에너지는 인접하게 설치된 냉각히트싱크(4)를 가열하게 되어 냉각히트싱크(4)는 엘이디 가로등 구조체(A)를 가열하게 되고, 이와 같은 방식으로 일정온도로 엘이디 가로등 구조체(A)가 가열되면 본 발명에 따른 냉각모터(5)가 구동되게 된다.

예를 들어, 엘이디 가로등 구조체(A)의 온도가 40℃일 경우에 냉각모터(5)가 구동되기로 설정되어 있어, 엘이디 가로등 구조체(A)의 온도가 40℃에 도달된 경우에 냉각모터(5)가 가동되게 된다.

냉각모터(5)가 가동되게 되면, 냉각모터(5)에 의하여 흡입되는 냉각공기는 2방향으로 유입된다.

먼저, 엘이디 가로등 구조체(A)를 통하여 유입되는 첫번째의 냉각공기는 상기 반사갓(2)의 공기유입공(23)을 통하여 냉각공기유동공간(61)을 통하여 냉각히트싱크(4)의 통기홈(43)을 통하여 흡입되고 설치홈(44)을 통하여 배출되면서 냉각히트싱크(4)를 냉각시켜 엘이디 가로등 구조체(A)의 온도가 하강되도록 냉각시키게 되는 것이다. 이러한 냉각공기는 냉각히트싱크(4)의 넓은 면적을 냉각연장핀(42)이 차지하게 되고 이러한 넓은 면적을 차지하는 냉각연장핀(42)을 냉각공기가 강제적으로 통과되므로 보다 효율적으로 냉가히트싱크(4)가 냉각되게 되며, 특히, 냉각연장핀(42)의 중간에 형성된 다수의 냉각공(421)을 냉각공기가 통과되게 되므로 보다 효율적으로 냉각연장핀(42)이 냉각되게 되는 구조이다.

두번째의 냉각공기는 상기 투명커버(1)의 통기홈(11)을 통하여 반사갓(2)의 중공부(25)내로 유입되고, 중공부(25)내로 유입된 냉각공기는 냉각히트싱크(4)의 하부고정부(41)의 엘이디(31)가 부착된 발광판(3)이 설치된 측면부(412)와 저면부(411)의 통기홈(43)을 지나거나 냉각히트싱크(4)의 하부고정부(41)의 다른 양 측면부(413)상에 형성된 다수의 통기홈(43)을 지나서 냉각히트싱크(4)의 설치홈(44)을 지나 외부로 배출되면서 냉각히트싱크(4)를 냉각시키게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 엘이디 가로등 구조체는 상부에 배치된 냉각모터(5)에 의하여 냉각공기가 반사갓(2)의 경사반사면(24)을 경계로 분할되어 외측방향과 내측방향의 2방향으로 유입되면서 냉각히트싱크(4)를 효과적으로 강제냉각시키게 되어 냉각효율이 월등하게 향상되게 되는 것이다.

본 발명에 따른 엘이디 가로등 구조체는 일반 가로등 제조공장에서 반복적으로 동일한 제품을 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

1. 투명커버 2. 반사갓
3. 발광판 4. 냉각히트싱크
5. 냉각모터 6. 외부케이싱

Claims

엘이디 가로등 구조체(A)에 있어서,
상기 엘이디 가로등 구조체(A)는,
하부로부터 투명커버(1),
상기 투명커버(1)가 하부의 내측에 배치된 하부개구부(21)가 형성되고 상기 하부개구부(21)의 외측으로 연장된 가장자리면(22)에는 공기가 유입되는 공기유입공(23)이 형성되고 상기 하부개구부(21)의 가장자리에서 내측방향으로 상향으로 경사지게 형성된 경사반사면(24)이 형성되고 상기 경사반사면(24)의 상부에는 상부개구부(21')가 형성된 반사갓(2)과,
상기 반사갓(2)의 중공부(25)내에 배치되며 LED(31)가 부착된 다수의 발광판(3)과,
상기 발광판(3)이 저면부(411) 및 측면부(412)에 부착되는 역사다리형의 하부고정부(41)와 상기 하부고정부의 상부에서 냉각연장핀(42)이 외측으로 연장되고 내측에는 다수의 통기홈(43)이 형성되고 상기 하부고정부(41)의 상부의 중간에는 설치홈(44)이 형성된 냉각히트싱크(4)와,
상기 냉각히트싱크(4)의 설치홈(44)상에 설치되며 냉각공기를 흡입하는 냉각모터(5)와,
상기 반사갓(2)과 냉각히트싱크(4)사이에 설치되어 냉각공기유동공간(61)을 구성하는 외부케이싱(6)으로 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 가로등 구조체
제1항에 있어서,
상기 냉각히트싱크(4)는 역사다리형의 하부고정부(41)의 측면에는 다수의 통기홈(43)이 형성되고, 하부고정부(41)의 저면부(411)와 상기 저면부(411)와 이어지는 양 측면부(412)상에는 발광판(3)이 부착되며,
상기 냉각히트싱크(4)의 냉각연장핀(42)은 횡방향으로 충분한 면적을 갖게 연장 형성되고, 상기 냉각연장핀(42)의 중간에 다수의 냉각공(421)이 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 가로등 구조체