KR101343985B1 - Ｌｅｄ 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 LED 조명장치는 하우징과, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 LED 모듈과, 상기 LED 모듈과 접촉되게 배치되고, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 히트 싱크를 포함하고, 상기 히트 싱크는 상기 LED 모듈의 외곽에 설치되는 방열핀을 포함하고, 상기 방열핀은 상기 LED 모듈에서 조사되는 빛이 설정된 각도 이상의 측방향으로 조사되는 막아주도록 상기 LED 모듈보다 높게 형성되도록 구성되어, 방열 성능을 향상시킬 수 있고, 운전자의 눈부심 현상을 방지할 수 있다.

Description

ＬＥＤ 조명장치{LED LIGHTING APPARATUS}
본 발명은 가로등 등 실외에 설치되는 LED 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 눈부심을 최소화할 수 있고, LED 방열성능을 향상시킬 수 있는 LED 조명장치에 관한 것이다.
현재, 가로등은 수명이 길고 내충격성이 뛰어난 고광도의 LED를 광원을 사용하는 가로등이 날로 증가하고 있다. 이러한 고광도의 LED는 점등시 높은 열이 발생하므로, 고열의 발열 온도에 의해 이를 적용 및 설계하는 데 많은 어려움이 있다.
이러한 문제를 해결하고자 종래의 조명장치는 조명장치 커버의 외면에 히트 싱크(heat sink)를 설치하여 LED를 냉각시킨다. 하지만, 이 경우 히트 싱크가 외부로 노출되어 있어 히트 싱크 자체의 방열 성능은 향상되지만, 커버 내부에 배치되는 LED와 히트 싱크 사이가 떨어져 있어 LED의 냉각 성능이 떨어지는 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하고자 히트 싱크가 커버의 내부에 배치되는 LED 발광 조명등이 등록특허공보 10-0756897(2007. 09. 03)에 개시되어 있다. 등록특허공보 10-0756897에 개시된 조명등은 복수의 LED가 장착되는 알루미늄 기판과, 상기 복수의 LED로부터 발생되는 열을 방열하기 위해서 하단이 상기 알루미늄 기판에 장착되는 하나 이상의 히트 파이프(heat pipe)와, 상기 히트 파이프로부터 전달된 열을 원활하게 방출하기 위하여 상기 히트파이프의 상단에 체결되는 히트 싱크(heat sink)와, 상기 알루미늄 기판에 결합되어서, 상기 LED에서 발생된 열을 상기 히트파이프와 히트 싱크를 통해서 전달받아서 외부로 방열하는 방열덮개로 구성된다.
하지만, 이와 같은 조명등은 히트 싱크가 LED와 직접 접촉된 상태로 배치되므로 LED에서 발생된 열이 히트 싱크로 빠르게 전달되지만, 히트 싱크가 방열덮개의 내부에 배치되어 외기와 차단된 상태이기 때문에 히트 싱크의 방열효율이 저하되는 문제가 있다.
등록특허공보 10-0756897(2007. 09. 03)
따라서, 본 발명의 목적은 히트 싱크의 일부는 하우징 내부에 배치되고 히트 싱크의 일부는 외부로 노출되어 외기와 직접 접촉되도록 하여 방열 성능을 향상시킬 수 있는 LED 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 히트 싱크들 사이에 LED 모듈을 배열하여 히트 싱크가 운전자의 시야에 LED가 직접 보이는 것을 차단하는 기능을 하여 운전자의 눈부심 현상을 방지할 수 있는 LED 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 LED 모듈 및 복수의 히트 싱크를 계단식으로 배열하여 외부공기와 히트 싱크 사이의 접촉성을 향상시키고, 이에 따라 방열 성능을 극대화할 수 있는 LED 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 LED 모듈을 계단식으로 배열하고 각도를 서로 다르게 배열함으로써, 도로의 조건에 따라 다양한 배광을 구현할 수 있는 LED 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 LED 조명장치는 하우징과, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 LED 모듈과, 상기 LED 모듈과 접촉되게 배치되고, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 히트 싱크를 포함하고, 상기 히트 싱크는 상기 LED 모듈의 외곽에 설치되는 방열핀을 포함하고, 상기 방열핀은 상기 LED 모듈에서 조사되는 빛이 설정된 각도 이상의 측방향으로 조사되는 것을 막아주도록 상기 LED 모듈보다 높게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 모듈은 띠 형태로 형성되는 지지부재와, 상기 지지부재에 등 간격을 두고 장착되는 복수의 LED를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 히트 싱크는 지지부재에 직접 접촉되고 상기 LED가 외부로 노출되도록 삽입되는 관통홀이 형성되는 모듈 장착부와, 상기 모듈 장착부의 일측에서 직각 또는 일정 각도로 형성되는 제1방열핀과, 상기 모듈 장착부의 타측에서 직각 또는 일정 각도로 형성되는 제2방열핀을 포함한다.
본 발명의 LED 모듈은 상기 개구부의 가장자리에 둘레방향으로 배치되는 제1모듈과, 상기 제1모듈의 내부에 일정 간격을 두고 배치되는 제2모듈과, 상기 제2모듈의 내부에 일정 간격을 두고 배치되는 제3모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 히트 싱크는 제1모듈에 설치되어 제1모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제1히트 싱크와, 상기 제2모듈에 설치되어 제2모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제2히트 싱크와, 상기 제3모듈에 설치되어 제3모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제3히트 싱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1히트 싱크, 제2히트 싱크 및 제3히트 싱크는 동일한 높이를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 조명장치는 하우징과, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 복수의 LED 모듈과, 상기 LED 모듈과 접촉되게 배치되고, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 복수의 히트 싱크를 포함하고, 상기 히트 싱크는 상기 LED 모듈의 외곽에 설치되는 방열핀을 포함하고, 상기 방열핀은 상기 LED 모듈에서 조사되는 빛이 설정된 각도 이상의 측방향으로 조사되는 것을 막아주도록 상기 LED 모듈보다 높게 형성되며, 상기 복수의 LED 모듈 및 히트 싱크는 가장자리에서 중앙으로 갈수록 그 높이가 높아지는 계단식으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 모듈은 상기 개구부의 최외각에 둘레방향으로 배치되는 제1모듈과, 상기 제1모듈의 내측에 간격을 두고 배치되고, 상기 제1모듈에 비해 높이가 높게 형성되는 제2모듈과, 상기 제2모듈의 내부에 일정 간격을 두고 배치되고, 상기 제2모듈에 비해 높이가 높게 형성되는 제3모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 히트 싱크는 제1모듈에 설치되어 제1모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제1히트 싱크와, 상기 제1히트 싱크에 비해 높이가 높게 설치되고 상기 제2모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제2히트 싱크와, 상기 제2히트 싱크에 비해 높이가 높게 설치되고 상기 제3모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제3히트 싱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 조명장치는 하우징과, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 복수의 LED 모듈과, 상기 LED 모듈과 접촉되게 배치되고, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 복수의 히트 싱크를 포함하고, 상기 히트 싱크는 상기 LED 모듈의 외곽에 설치되는 방열핀을 포함하고, 상기 방열핀은 상기 LED 모듈에서 조사되는 빛이 설정된 각도 이상의 측방향으로 조사되는 것을 막아주도록 상기 LED 모듈보다 높게 형성되며, 상기 복수의 LED 모듈 및 히트 싱크는 전방측에서 후방측으로 갈수록 그 높이가 높아지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 모듈은 상기 개구부의 최외각에 둘레방향으로 배치되는 제1모듈과, 상기 제1모듈의 내측에 간격을 두고 배치되는 제2모듈과, 상기 제2모듈의 내측에 간격을 두고 배치되는 제3모듈을 포함하고, 상기 제1모듈, 제2모듈 및 제3모듈 중 적어도 하나는 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 히트 싱크는 제1모듈에 설치되는 제1히트 싱크와, 상기 제2모듈에 설치되는 제2히트 싱크와, 상기 제3모듈에 설치되는 제3히트 싱크를 포함하고, 상기 제1히트 싱크, 제2히트 싱크 및 제3히트 싱크 중 적어도 하나는 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 모듈은 상기 개구부의 최외각에 둘레방향으로 배치되고 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 제1모듈과, 상기 제1모듈의 내측에 간격을 두고 배치되고 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 제2모듈과, 상기 제2모듈의 내측에 간격을 두고 배치되고 수평하게 형성되는 제3모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 히트 싱크는 제1모듈에 설치되고 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 제1히트 싱크와, 상기 제2모듈에 설치되고 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 제2히트 싱크와, 상기 제3모듈에 설치되고 수평하게 형성되는 제3모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 LED 조명장치는 히트 싱크의 방열핀이 일부는 하우징 내부에 배치되고, 방열핀 중 일부는 외부로 노출되게 배치되어 외부공기와 직접 접촉되어 방열 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치는 히트 싱크들 사이에 LED 모듈을 배열하여 히트 싱크가 운전자의 시야에 LED 램프가 직접 보이는 것을 차단하는 기능을 하여 운전자의 눈부심 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치는 복수의 LED 램프 및 복수의 히트 싱크가 서로 높이가 다르도록 계단식으로 배열하거나 경사각을 갖도록 배열하여 외부공기와 히트 싱크 사이의 접촉성을 향상시키고, 이에 따라 방열 성능을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치는 LED 모듈을 계단식으로 배열하고, 각도를 다르게 형성하여, 넓은 도로와 좁은 도로 등 도로의 조건에 따라 다양한 배광을 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명장치의 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 싱크와 LED 모듈의 결합 구조를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 모듈의 빛의 조사각도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 히트 싱크를 나타낸 일부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 히트 싱크를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 히트 싱크를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 히트 싱크 및 LED 모듈의 배열구조를 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 히트 싱크 및 LED 모듈의 배열구조를 나나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 모듈의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 모듈의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 모듈의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 모듈의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 모듈의 측면도이다.
도 16 내지 18은 본 발명의 LED 조명장치의 LED 모듈의 각도에 따른 배광곡선을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명장치의 배면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명장치는 내부에 공간을 갖는 하우징(10)과, 하우징(10)의 하면에 형성된 개구부(16)에 외부로 노출되게 장착되는 복수의 LED 모듈(30)과, 복수의 LED 모듈(30) 사이에 LED 모듈(30)와 접촉되게 배치되는 히트 싱크(40)를 포함한다.
본 실시예에 따른 조명장치는 LED 모듈(30)과 히트 싱크(40)가 하우징(10)의 외부로 노출되게 배치되어 외부공기와 직접 접촉할 수 있는 구조인 동시에 LED 모듈(30)과 히트 싱크(40)가 직접 접촉되게 배치되어 LED 냉각 효율을 극대화할 수 있다.
하우징(10)은 상측에 덮어지는 상부 커버(12)와, 상부 커버(12)의 하면에 장착되는 하부 커버(14)로 구성되고, 상부 커버(12)의 일측에는 기둥이나 조명장치를 지지하는 지지대가 장착되는 장착부(18)가 형성되고, 상부 커버(12)의 상면에는 두 커버(12,14) 사이를 볼트(20) 체결하기 위해 볼트가 삽입되는 볼트 삽입홈(22)이 형성된다.
하부 커버(14)에는 LED 모듈(30)과 히트 싱크(40)가 외부로 노출된 형태로 장착되는 개구부(16)가 형성된다.
여기에서, 하우징(10)은 도면상 가로등 형태로 형성된 구조이지만, 가로등 형태 이외에 다양한 형태도 적용이 가능하다.
LED 모듈(30)은 도 4에 도시된 바와 같이, 띠 형태로 형성되는 지지부재(32)와, 이 지지부재(32)에 일정 간격을 두고 장착되는 LED(34)를 포함한다. 지지부재(32)는 복수의 LED들(34) 간의 전원을 연결하고 하우징(10)에 고정된다. 그리고, 지지부재(32)는 설치가 편리하도록 휘어짐이 가능하도록 플랙시블한 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 지지부재(32)는 LED(34)에서 발생된 열이 히트 싱크(40)로 빠르게 전달될 수 있도록 열 전도성이 우수한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
복수의 LED(34)는 각각 단일 렌즈를 사용하고 빛의 조사각도가 동일한 형태를 갖고, 외부로 노출된 상태이기 때문에 빗물이나 수분 침투를 방지하도록 방수 구조를 갖는다.
히트 싱크(40)는 지지부재(32)가 접촉된 상태로 고정되는 모듈 장착부(42)와, 모듈 장착부(42)의 일면 한쪽 끝부분에서 직각 또는 일정 각도로 절곡되고 LED 모듈(30)의 일측에 배치되는 제1방열핀(44)과, 모듈 장착부(42)의 일면 다른쪽 끝부분에서 직각 또는 일정 각도로 절곡되고 LED 모듈(30)의 타측에 배치되는 제2방열핀(46)과, 모듈 장착부의 타면에 형성되고 하우징(10)의 내부에 배치되는 제3방열핀(47)을 포함한다.
모듈 장착부(42)는 평판 형태로 제1방열핀(44), 제2방열핀(46) 및 제3방열핀(47)이 일체로 형성된다. 여기에서, 모듈 장착부(42)와 지지부재(32)가 직접 접촉되게 배치되므로 LED(34)에서 발생된 열이 지지부재(32)를 거쳐 제1방열핀(44) 및 제2방열핀(46)으로 빠르게 전달되므로 빠른 방열이 가능하다.
그리고, 히트 싱크(40)의 내부에는 LED 모듈(30)을 보호하기 위한 커버(49)가 LED 모듈을 감싸도록 장착된다. 커버(49)에는 LED 모듈(30)에서 발생되는 빛이 통과하는 관통홀(48)이 형성된다.
여기에서, 본 실시예에 따른 조명장치는 LED 조명장치가 도로상에 설치되어 도로를 조명할 경우 차량의 운전자 시야에 LED(34)가 직접 보이면 눈부심 현상이 발생되어 운전 방해를 초래하게 되는데, 히트 싱크(40)가 운전자의 시야와 LED(34) 사이를 차단하여 운전자의 시야에 LED(34)가 직접 노출되는 것을 방지한다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, LED(34)가 제1방열핀(44)과 제2방열핀(46) 사이에 삽입된 구조로 되어 제1방열핀(44)과 제2방열핀(46)이 LED(34)를 가려 LED(34)가 운전자 시야에 직접 노출되는 것을 방지한다. LED(34)에서 조사되는 빛 중 운전자의 시야에 직접 들어올 수 있는 빛(P1)은 방열핀(44,46)에 부딪혀 반사되고, 운전자의 시야에 직접 들어올 수 없도록 각도(θ)로 조사되는 빛(P2)만 직선으로 조사된다.
여기에서, 제1방열핀(44)과 제2방열핀(46)의 높이(H)는 조명장치가 설치되는 높이와 운전자의 시야각을 계산하여 운전자의 시야에 LED(34)가 직접 노출되지 않을 정도의 높이를 갖는다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 조명장치는 히트 싱크(40)가 LED(34)를 방열하는 역할과 눈부심 현상을 방지하는 역할을 동시에 수행하기 때문에 눈부심을 방지하기 위해 별도의 차단막을 설치할 필요가 없어 비용을 줄이고, 제조 및 조립이 간편하다.
히트 싱크(40)는 도 6에 도시된 바와 같이, LED 모듈(30)이 배열되는 방향을 따라 간격을 두고 복수로 배열되는 방열핀(50,52) 구조를 가질 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이, LED 모듈(30)의 측방향으로 적어도 둘 이상으로 배열된 방열핀(54,56) 구조를 가질 수 있다.
또한, 히트 싱크(40)는 도 8에 도시된 바와 같이, LED 모듈(30)이 배열되는 방향을 따라 간격을 두고 복수로 1열(57)이 배열되고, 1열(57)과 평행하게 2열(58)이 일정 간격을 두고 배열되며, 1열(57)과 2열(58)은 서로 지그재그로 배열되는 구조도 적용이 가능하다. 물론 2열 이상의 구조도 적용이 가능하다.
제1방열핀(44) 및 제2방열핀(46)의 배열구조는 이러한 구조 이외에 불규칙하게 수직으로 연장되는 형태 등 다양한 형태가 가능하다.
LED 모듈(30)은 일례로, 도 1에 도시한 바와 같이, 최외곽에 트랙 형태로 배열되는 제1모듈(60)과, 제1모듈(60)의 내부에 제1모듈(60)과 간격을 두고 배열되는 제2모듈(62)과, 제2모듈(62)의 내부에 제2모듈(62)과 간격을 두고 배열되는 제3모듈(64)을 포함한다.
제1모듈(60)과 제2모듈(62)은 끝부분이 연결되는 트랙 형태로 형성되고, 제3모듈(64)은 일자 형태로 형성된다.
그리고, 히트 싱크(40)는 제1모듈(60)에 설치되어 제1모듈(60)에서 발생된 열을 방열시키는 제1히트 싱크(70)와, 제2모듈(62)에 설치되어 제2모듈(62)에서 발생된 열을 방열시키는 제2히트 싱크(72)와, 제3모듈(64)에 설치되어 제3모듈(64)에서 발생된 열을 방열시키는 제3히트 싱크(74)를 포함한다.
여기에서, LED 모듈(30)과 히트 싱크(40)는 도면상 3 개로 구성되지만, 2 개도 가능하고, 3개 이상도 가능하다.
그리고, LED 모듈(30)과 히트 싱크(40)의 배열구조는 위의 구조 이외에, 도 9에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 개구부(16)에 일자 형태로 일정 간격을 두고 배열되는 LED 모듈(78) 및 히트 싱크(76) 구조도 적용이 가능하고, 도 10에 도시된 바와 같이, 중심에서 외곽으로 점차적으로 직경이 넓어지도록 일정 간격을 두고 감겨지는 LED 모듈(82) 및 히트 싱크(80) 구조도 적용이 가능하다. 이외에, 불규칙하게 배열되는 구조 등 다양한 형태가 적용될 수 있다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명장치는 하우징(10)의 개구부(16)에 히트 싱크(40)와 LED 모듈(30)이 외부로 노출되게 배치되므로 히트 싱크(40)가 외부 공기와 직접 접촉되므로 방열 성능이 향상된다.
그리고, 히트 싱크들(40) 사이에 LED 모듈(30)이 배치되고 서로 직접 접촉된 상태로 배열되므로 LED 모듈(30)에서 발생된 열이 히트 싱크(40)로 빠르게 전달되어 방열 성능을 극대화할 수 있다.
그리고, LED 모듈(30)의 양측면에 히트 싱크(40)가 배치되어 열을 외부로 방출시키는 역할과 더블어 LED 모듈(30)에서 조사되는 빛이 일정 각도 이하로 조사되는 것을 차단하여 LED 모듈(30)에서 조사되는 빛이 직접 시야에 들어오는 것을 방지하여 눈부심 현상을 막을 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 조명장치의 사시도이고, 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 조명장치의 단면도이다.
제2실시예에 따른 LED 조명장치는 내부에 공간을 갖고 일면에 개구부(16)가 형성되는 하우징(10)과, 하우징(10)의 개구부(16)에 외부로 노출되게 장착되고 높이가 서로 다르게 계단식으로 배열되는 복수의 LED 모듈(100)과, 복수의 LED 모듈(100) 사이에 LED 모듈(100)과 접촉되게 설치되고 높이가 서로 다르게 계단식으로 배열되는 복수의 히트 싱크(120)를 포함한다.
하우징(10)은 위의 일 실시예에서 설명한 하우징(10)의 구조와 동일하므로 자세한 설명을 생략한다. 그리고, LED 모듈(100) 및 히트 싱크(120)의 구체적인 구조는 위의 일 실시예에서 설명한 LED 모듈(30) 및 히트 싱크(40)의 구조와 동일하다.
LED 모듈(100)은 개구부(16)의 최외측 가장자리에 둘레방향으로 설치되는 제1모듈(110)과, 제1모듈(110)의 내부에 일정 간격을 두고 배열되고 제1모듈(110)에 비해 높이가 높게 배치되는 제2모듈(112)과, 제2모듈(112)의 내부에 일정 간격을 두고 배열되고 제2모듈(112)에 비해 높이가 높게 배치되는 제3모듈(114)을 포함한다. 즉, LED 모듈(100)은 가장자리에서 중앙으로 갈수록 높이가 높게 배열된다.
제1모듈(110)은 개구부(16)의 최외측에 둘레방향으로 배열되고, 트랙, 타원, 또는 링 형태이고, 높이가 가장 낮게 배치된다. 그리고, 제2모듈(112)은 제1모듈(110)의 내측에 일정 간격을 두고 제1모듈(110)과 동일한 형태로 형성된다. 그리고, 제3모듈(114)은 제2모듈(112)의 내측에 일정 간격을 두고 배치되고 일자 형태, 또는 불규칙한 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 히트 싱크(120)는 제1모듈(110)의 주변에 설치되어 제1모듈(110)에서 발생되는 열을 방출하는 제1히트 싱크(102)와, 제1히트 싱크(102)에 비해 높이가 높게 배치되고 제2모듈(112)의 주변에 설치되어 제2모듈(112)에서 발생되는 열을 방출하는 제2히트 싱크(104)와, 제2히트 싱크(104)에 비해 높이가 높게 배치되고 제3모듈(114)의 주변에 설치되어 제3모듈(114)에서 발생되는 열을 방출하는 제3히트 싱크(106)를 포함한다.
이와 같은 히트 싱크(120)는 최외측 가장자리에 배치된 제1히트 싱크(102)의 높이가 제일 낮고, 제1히트 싱크(102)의 내측에 배치되는 제2히트 싱크(104)의 높이가 중간 정도이고, 제2히트 싱크(104)의 내측에 배치되는 제3히트 싱크(106)의 높이가 제일 높게 배열되므로 각각의 히트 싱크가 외부 공기와 보다 원활하게 접촉될 수 있다.
즉, 제1히트 싱크(102)는 화살표 P1 방향으로 흐르는 외부 공기와 직접 접촉되고, 제2히트 싱크(104)는 화살표 P2 방향으로 흐르는 외부 공기와 직접 접촉되고, 제3히트 싱크(106)는 화살표 P3 방향으로 흐르는 외부 공기와 직접 접촉되므로 열 방출 성능을 극대화할 수 있다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 조명장치는 복수의 히트 싱크(120)가 가장자리에서 중앙으로 갈수록 높이가 높아지도록 계단식으로 배열되기 때문에 각각의 히트 싱크가 공기와의 접촉이 원활하게 이루어지므로 열 방출 성능을 향상시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 조명장치의 사시도이고, 도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 조명장치의 단면도이고, 도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 조명장치의 측면도이다.
제3실시예에 따른 LED 조명장치는 내부에 공간을 갖고 일면에 개구부(16)가 형성되는 하우징(10)과, 하우징(10)의 개구부(16)에 외부로 노출되게 장착되고 전방에서 후방으로 갈수록 또는 후방에서 전방으로 갈수록 높이가 점차적으로 높아지게 배열되는 복수의 LED 모듈(202)과, 복수의 LED 모듈(202) 사이에 LED 모듈(202)와 접촉되게 설치되고, 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 점차적으로 높아지게 배열되는 복수의 히트 싱크(204)를 포함한다.
하우징(10)은 위의 일 실시예에서 설명한 하우징(10)의 구조와 동일하므로 므로 자세한 설명을 생략한다. 그리고, LED 모듈(202) 및 히트 싱크(204)의 구체적인 구조는 위의 일 실시예에서 설명한 LED 모듈(30) 및 히트 싱크(40)의 구조와 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.
LED 모듈(202)은 개구부(16)의 가장자리에 둘레방향으로 설치되는 제1모듈(250)과, 제1모듈(250)의 내측에 간격을 두고 배치되는 제2모듈(260)과, 제2모듈(260)의 내측에 간격을 두고 배치되는 제3모듈(270)을 포함한다.
물론, LED 모듈(202)의 개수는 두 개가 될 수 있고, 3개 이상으로 형성되는 것도 가능하다.
여기에서, 제1모듈(250), 제2모듈(260) 및 제3모듈(270) 중 적어도 하나는 전방에서 후방 또는 후방에서 전방으로 갈수록 높이가 점차적으로 높아지는 구조를 갖는다.
구체적으로 살펴보면, 제1모듈(250)은 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사각(θ1)을 갖도록 형성된다. 그리고, 제2모듈(260)은 전방은 제1모듈(250)의 전방에 비해 높이가 높도록 형성되고, 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사각(θ2)을 갖도록 형성된다.
여기에서, 제1모듈(250)의 경사각(θ1)이 제2모듈(260)의 경사각(θ2)에 비해 크게 형성되는 것이 바람직하다.
제3모듈(270)의 전방은 제2모듈(260)의 전방에 비해 높이가 높게 형성되고, 전체적으로 수평하게 형성되거나, 후방으로 갈수록 높이가 높아지도록 형성된다.
히트 싱크(204)는 제1모듈(250)에 설치되어 제1모듈(250)에서 발생되는 열을 방열시키는 제1히트 싱크(210)와, 제2모듈에 설치되어 제2모듈(260)에서 발생되는 열을 방열시키는 제2히트 싱크(220)와, 제3모듈에 설치되어 제3모듈에서 발생되는 열을 방열시키는 제3히트 싱크(230)를 포함한다.
여기에서, 제1히트 싱크(210), 제2히트 싱크(220) 및 제3히트 싱크(230) 중 적어도 하나는 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 점차적으로 높아지는 구조를 갖는다.
구체적으로 살펴보면, 제1히트 싱크(210)는 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사각(θ1)을 갖도록 형성된다. 물론 이와 반대로 후방에서 전방으로 갈수록 높이가 높아지는 구조도 적용이 가능하다.
그리고, 제2히트 싱크(220)는 전방은 제1히트 싱크(210)의 전방에 비해 높이가 높도록 형성되고, 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사각(θ2)을 갖도록 형성된다.
여기에서, 제1히트 싱크(210)의 경사각(θ1)이 제2히트 싱크(220)의 경사각(θ2)에 비해 크게 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 제1히트 싱크(210)의 모듈 장착부도 경사각(θ1)으로 경사지게 형성되고, 제2히트 싱크(220)의 모듈 장착부도 경사각(θ2)으로 경사지게 형성된다.
제3히트 싱크(230)의 전방은 제2히트(220)의 전방에 비해 높이가 높게 형성되고, 전체적으로 수평하게 형성되거나, 후방으로 갈수록 높이가 높아지도록 형성된다.
이와 같이, 제3실시예에 따른 LED 조명장치는 LED 모듈(202) 및 히트 싱크(204)가 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지는 구조로 형성되기 때문에 전방에서 후방으로 부는 바람에 모든 히트 싱크가 고르게 접촉되기 때문에 방열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 16 내지 도 18은 LED 모듈의 각도에 따른 배광곡선을 나타낸 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 모듈이 계단식으로 배열되고, LED 모듈의 각도가 0°일 경우, A와 같은 배광곡선으로 조명되고, 도 17에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 모듈이 계단식으로 배열되고 각도가 0°, 5°,10°로 배열될 경우 B와 같은 배광곡선으로 조명되고, 도 18에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 모듈이 계단식으로 배열되고, 각도가 5°,10°,15°로 배열될 경우 C와 같은 배광곡선으로 조명된다.
따라서, 도로의 폭이 넓거나 좁은 경우에 따라 LED 모듈의 각도를 조절하여 도로 조건에 따라 다양한 배광을 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 하우징 12: 상부 커버
14: 하부 커버 16: 개구부
30: LED 모듈 32: 지지부재
34: LED 40: 히트 싱크
42: 모듈 장착부 44: 제1방열핀
46: 제2방열핀 48: 관통홀
60: 제1모듈 62: 제2모듈
64: 제3모듈 70: 제1히트 싱크
72: 제2히트 싱크 74: 제3히트 싱크

Claims (21)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 LED 모듈; 및
    상기 LED 모듈과 접촉되게 배치되고, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 히트 싱크를 포함하는 LED 조명장치로서,
    상기 LED 모듈은 띠 형태로 형성되는 지지부재와, 상기 지지부재에 장착되는 복수의 LED를 포함하고,
    상기 히트 싱크는,
    지지부재에 직접 접촉되는 모듈 장착부와,
    상기 모듈 장착부의 일면 한쪽 끝부분에서 직각 또는 일정 각도로 형성되는 제1방열핀과,
    상기 모듈 장착부의 일면 다른쪽 끝부분에서 직각 또는 일정 각도로 형성되는 제2방열핀과,
    상기 모듈 장착부의 타면에 형성되어 상기 하우징 내부에 배치되는 제3방열핀을 포함함에 의해 상기 제1방열핀과 제2방열핀은 상기 LED 모듈에서 조사되는 빛이 설정된 각도 이상의 측방향으로 조사되는 것을 막아주도록 상기 LED 모듈보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LED 모듈은 상기 개구부의 가장자리에 둘레방향으로 배치되는 제1모듈과,
    상기 제1모듈의 내부에 일정 간격을 두고 배치되는 제2모듈과,
    상기 제2모듈의 내부에 일정 간격을 두고 배치되는 제3모듈을 포함하는 LED 조명장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 히트 싱크는 제1모듈에 설치되어 제1모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제1히트 싱크와,
    상기 제2모듈에 설치되어 제2모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제2히트 싱크와,
    상기 제3모듈에 설치되어 제3모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제3히트 싱크를 포함하는 LED 조명장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1히트 싱크, 제2히트 싱크 및 제3히트 싱크는 동일한 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  7. 하우징;
    상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 복수의 LED 모듈;
    상기 LED 모듈과 접촉되게 배치되고, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 복수의 히트 싱크를 포함하는 LED 조명장치로서,
    상기 LED 모듈은 띠 형태로 형성되는 지지부재와, 상기 지지부재에 장착되는 복수의 LED를 포함하고,
    상기 히트 싱크는,
    상기 지지부재에 직접 접촉되는 모듈 장착부와,
    상기 모듈 장착부의 일면 한쪽 끝부분에서 직각 또는 일정 각도로 형성되는 제1방열핀과,
    상기 모듈 장착부의 일면 다른쪽 끝부분에서 직각 또는 일정 각도로 형성되는 제2방열핀과,
    상기 모듈 장착부의 타면에 형성되어 하우징의 내부에 배치되는 제3방열핀을 포함함에 의해 상기 제1방열핀과 제2방열핀은 상기 LED 모듈에서 조사되는 빛이 설정된 각도 이상의 측방향으로 조사되는 것을 막아주도록 상기 LED 모듈보다 높게 형성되며,
    상기 복수의 LED 모듈 및 히트 싱크는 가장자리에서 중앙으로 갈수록 그 높이가 높아지는 계단식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.

  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 LED 모듈은 상기 개구부의 최외각에 둘레방향으로 배치되는 제1모듈과,
    상기 제1모듈의 내측에 간격을 두고 배치되고, 상기 제1모듈에 비해 높이가 높게 형성되는 제2모듈과,
    상기 제2모듈의 내부에 일정 간격을 두고 배치되고, 상기 제2모듈에 비해 높이가 높게 형성되는 제3모듈을 포함하는 LED 조명장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 히트 싱크는 제1모듈에 설치되어 제1모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제1히트 싱크와,
    상기 제1히트 싱크에 비해 높이가 높게 설치되고 상기 제2모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제2히트 싱크와,
    상기 제2히트 싱크에 비해 높이가 높게 설치되고 상기 제3모듈에서 발생된 열을 방열시키는 제3히트 싱크를 포함하는 LED 조명장치.
  12. 하우징;
    상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 복수의 LED 모듈;
    상기 LED 모듈과 접촉되게 배치되고, 상기 하우징에 형성된 개구부에 외부로 노출되게 장착되는 복수의 히트 싱크를 포함하는 LED 조명장치로서,
    상기 LED 모듈은 띠 형태로 형성되는 지지부재와, 상기 지지부재에 장착되는 복수의 LED를 포함하고,
    상기 히트 싱크는,
    상기 지지부재에 직접 접촉되는 모듈 장착부와,
    상기 모듈 장착부의 일면 한쪽 끝부분에서 직각 또는 일정 각도로 형성되는 제1방열핀과,
    상기 모듈 장착부의 일면 다른쪽 끝부분에서 직각 또는 일정 각도로 형성되는 제2방열핀과,
    상기 모듈 장착부의 타면에 형성되어 하우징의 내부에 배치되는 제3방열핀을 포함함에 의해 상기 LED 모듈에서 조사되는 빛이 설정된 각도 이상의 측방향으로 조사되는 것을 막아주도록 상기 LED 모듈보다 높게 형성되며,
    상기 복수의 LED 모듈 및 히트 싱크는 전방측에서 후방측 또는 후방측에서 전방측으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 LED 모듈은 상기 개구부의 최외각에 둘레방향으로 배치되는 제1모듈과, 상기 제1모듈의 내측에 간격을 두고 배치되는 제2모듈과, 상기 제2모듈의 내측에 간격을 두고 배치되는 제3모듈을 포함하고,
    상기 제1모듈, 제2모듈 및 제3모듈 중 적어도 하나는 전방에서 후방 또는 후방에서 전방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2모듈의 전방 높이는 제1모듈의 전방 높이보다 높게 형성되고, 상기 제3모듈의 전방 높이는 제2모듈의 전방 높이보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 히트 싱크는 제1모듈에 설치되는 제1히트 싱크와, 상기 제2모듈에 설치되는 제2히트 싱크와, 상기 제3모듈에 설치되는 제3히트 싱크를 포함하고,
    상기 제1히트 싱크, 제2히트 싱크 및 제3히트 싱크 중 적어도 하나는 전방에서 후방 또는 후방에서 전방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 LED 모듈은 상기 개구부의 최외각에 둘레방향으로 배치되고 전방에서 후방 또는 후방에서 전방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 제1모듈과,
    상기 제1모듈의 내측에 간격을 두고 배치되고 전방에서 후방 또는 후방에서 전방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 제2모듈과,
    상기 제2모듈의 내측에 간격을 두고 배치되고 수평하게 형성되는 제3모듈을 포함하는 LED 조명장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 히트 싱크는 제1모듈에 설치되고 전방에서 후방 또는 후방에서 전방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 제1히트 싱크와,
    상기 제2모듈에 설치되고 전방에서 후방 또는 후방에서 전방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 제2히트 싱크와,
    상기 제3모듈에 설치되고 수평하게 형성되는 제3히트 싱크를 포함하는 LED 조명장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1히트 싱크의 경사각은 제2히트 싱크의 경사각에 비해 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 제2히트 싱크의 전방 높이는 제1히트 싱크의 전방 높이에 비해 높게 형성되고, 제3히트 싱크의 전방 높이는 제2히트 싱크의 전방 높이에 비해 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
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