KR101425939B1 - 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 ｌｅｄ 조명 구조 - Google Patents

방열 구조를 갖는 가로등을 위한 ｌｅｄ 조명 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조에 관한 것이다. 본 발명은 방열형 메인 하우징 내부에 형성된 적어도 하나 이상의 LED 모듈에 대한 방열을 위해 상기 LED 모듈의 상부에 이격된 위치에 있는 상하향 방열판부의 하부면에 폭 방향(Wd)을 기준으로 상기 LED 모듈의 배면의 LED 소자 돌출 접촉단(Lt)과 접촉되는 하향 방열핀이 모여 형성되는 하향 방열핀부; 상기 상하향 방열판부의 상부면에 상향 방열핀이 모여 형성되는 상향 방열핀부; 및 상기 상하향 방열판부의 양측에 미리 설정된 각도를 이루어 형성된 2개의 판형상에 각각 측향 방열핀이 모여 형성되는 측향 방열핀부; 를 포함한다. 이에 의해, LED 가로등을 구성하기 위한 LED 조명 장치의 구조적 설계를 통해 방열을 극대화하여 PCB 기판 등의 LED 조명 장치 내부의 손상을 방지하며, LED 가로등에 그 수가 가변적으로 설치 가능한 LED 모듈에 대한 전면을 제외한 상부면, 양측면에 대한 개별적 방열 구조를 제공함으로써, 방열 효율을 극대화할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

방열 구조를 갖는 가로등을 위한 ＬＥＤ 조명 구조{Structure of LED lighting apparatus for street lamp with radiating heat function}
본 발명은 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, LED 가로등을 구성하기 위한 LED 조명 장치의 구조적 설계를 통해 보수가 용이하지 않은 LED 가로등의 방열을 극대화하기 위한 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조에 관한 것이다.
현재 주류를 이루고 있는 가로등, 각종 등기구의 광원인 할로겐등, 형광등, 수은등과 같은 경우에는 전력소모가 많기 때문에 선호도가 급속하게 떨어지고 있다.
또한, 할로겐등, 형광등, 수은등은 수명이 짧기 때문에 유지 보수 비용이 많이 소요되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 폐기처분에 따른 환경오염의 원인이 되는 단점이 있다.
이러한 단점들을 해결하기 위하여 최근에는 LED를 광원으로 하는 가로등이나 그 외에 등기구가 개시되고 있다. 일반적으로, LED 소자는 전류 인가에 의해 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자로서, 통상 LED 칩이 탑재된 패키지의 구조로 제작되며, 흔히 'LED 패키지'라고 칭해지고 있다. 위와 같은 LED 패키지는 일반적으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: 이하, 'PCB'라 한다) 상에 장착되어 그 인쇄회로기판에 형성된 전극으로부터 전류를 인가받아 발광 동작하도록 구성된다. LED 소자를 광원으로 하는 가로등이나 그 외에 등기구는 할로겐등, 형광등, 수은등에 비하여 전력소모가 매우 적어서 에너지를 절감할 수 있는 장점이 있다.
그러나 광원이 되는 LED 소자는 발광시 고열을 발생하게 되는데 이렇게 발생한 고열은 LED 소자의 수명을 짧게 하는 큰 요인을 제공하는 동시에 LED 소자를 이용한 조명장치의 조도가 크게 떨어지는 문제점이 있어, 가로등에 LED 소자가 사용되는 경우 방열을 위한 구조가 필수적으로 필요한 문제가 있다.
[관련기술문헌]
방열 장치 및 이를 포함하는 LED 가로등의 방열 구조(Heat radiating device and LED streetlight comprising the same) (특허출원번호 제10-2007-0132472호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED 가로등을 구성하기 위한 LED 조명 장치의 구조적 설계를 통해 방열을 극대화하여 PCB 기판 등의 LED 조명 장치 내부의 손상을 방지하기 위한 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 LED 가로등에 그 수가 가변적으로 설치 가능한 LED 모듈에 대한 전면을 제외한 상부면, 양측면에 대한 개별적 방열 구조를 제공함으로써, 방열 효율을 극대화하기 위한 방열 구조를 갖는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조는, 방열형 메인 하우징 내부에 형성된 적어도 하나 이상의 LED 모듈에 대한 방열을 위해 상기 LED 모듈의 상부에 이격된 위치에 있는 상하향 방열판부의 하부면에 폭 방향(Wd)을 기준으로 상기 LED 모듈의 배면의 LED 소자 돌출 접촉단(Lt)과 접촉되는 하향 방열핀이 모여 형성되는 하향 방열핀부; 상기 상하향 방열판부의 상부면에 상향 방열핀이 모여 형성되는 상향 방열핀부; 및 상기 상하향 방열판부의 양측에 미리 설정된 각도를 이루어 형성된 2개의 판형상에 각각 측향 방열핀이 모여 형성되는 측향 방열핀부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.
이때, 길이 방향(Lth)에서 상기 방열형 메인 하우징의 후단에 체결되어 LED 가로등 지주와 연결되기 위해 형성되는 제 1 열전도 하우징; 및 길이 방향(Lth)에서 상기 방열형 메인 하우징의 전단에 체결되는 제 2 열전도 하우징; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 열전도 하우징, 상기 방열형 메인 하우징, 상기 제 2 열전도 하우징는 전체 높이로 h1, 높이 방향(hd)에서 2단으로 형성되는 돌출된 부분의 높이가 h2로 모두 형성되는 경우,상기 제 1 열전도 하우징의 길이 방향(Lth)의 길이인 L1, 상기 방열형 메인 하우징의 길이 방향(Lth)의 길이인 L2, 및 상기 제 2 열전도 하우징의 길이 방향(Lth)의 길이인 L3 간의 길이 비율 관계인 L1 : L2 : L3는 1.8 내지 2.2 : 5.5 내지 6.2 : 1 내지 1.2로 형성되고, 상기 h1와 상기 L1 간의 길이 비율 관계가 1 : 1.2 내지 1.3으로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 적어도 하나 이상의 LED 모듈은, 6개로 형성되며, 상기 LED 모듈 각각의 배면에는 4 by 13의 상기 LED 소자 돌출 접촉단(Lt)이 형성되어 상부에 형성된 상기 하향 방열핀부와 각각 접촉된다. 그리고, 본 발명에 따른 LED 조명 구조는 상기 적어도 하나 이상의 LED 모듈의 길이 방향(Lth)의 양쪽 끝단에 하나씩 형성되어, 길이 방향(Lth) 상에서 고정시키기 위해 상기 방열형 메인 하우징 내부에 형성되는 모듈 가이드; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하향 방열핀부에 형성된 상기 하향 방열핀은, 폭 방향(Wd)을 기준으로 13개가 길이 방향(Lth)으로 연장되어 형성되며, 길이 방향(Lth)의 길이가 상기 방열형 메인 하우징의 길이인 L2와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상향 방열핀부에 형성된 상기 상향 방열핀은, 길이 방향(Lth)의 길이가 상기 방열형 메인 하우징의 길이인 L2와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측향 방열핀부 각각은, 상기 상하향 방열판부의 양측에 미리 설정된 각도로 내각인 41 내지 43°를 이루어 판형상으로 형성되며, 상기 측향 방열핀부 각각은 5개씩의 상기 측향 방열핀이 폭 방향(Wd) 상에서 외부로 뻗치도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 LED 조명 구조는 상기 상향 방열핀부를 이루는 11개의 상향 방열핀 중 폭 방향(Wd)에서 정중앙의 것의 최종 상부끝단에 직교하여 형성되는 외층 보호판; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하향 방열핀부에 형성된 각 하향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 A1, 상기 상향 방열핀부에 형성된 각 상향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 A2, 상기 측향 방열핀부에 형성된 각 측향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 A3, 상기 LED 소자 돌출 접촉단(Lt)의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 B1, 상기 상하향 방열판부의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 B2, 상기 측향 방열판부의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 B3, 상기 외층 보호판의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 B4간의 면적 비율 관계인 A1: A2 : A3 : B1 : B2 : B3 : B4는 3.1 내지 3.3 : 0.8 내지 1.1 : 2.9 내지 3.1 : 3.4 내지 3.5 : 31 내지 34 : 3.2 내지 4.4 : 12 내지 15로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 LED 조명 구조는 높이 방향(hd) 상에서 2단으로 형성되는 상기 방열형 메인 하우징의 하부단의 공간상에 형성되며, 2단으로 형성되는 상기 방열형 메인 하우징의 폭 방향(Wd)으로 양측에 각각 하나씩 형성되는 배선처리룸; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조는, LED 가로등을 구성하기 위한 LED 조명 장치의 구조적 설계를 통해 방열을 극대화하여 PCB 기판 등의 LED 조명 장치 내부의 손상을 방지하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조는, LED 가로등에 그 수가 가변적으로 설치 가능한 LED 모듈에 대한 전면을 제외한 상부면, 양측면에 대한 개별적 방열 구조를 제공함으로써, 방열 효율을 극대화할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명을 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명을 나타내는 후면과 정면을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명의 상부면을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명의 하부면을 나타내는 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방열형 메인 하우징 및 그 내부 구조를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명을 나타내는 분해 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(1)을 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(1)을 나타내는 측면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(1)을 나타내는 후면과 정면을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(1)의 상부면을 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(1)의 하부면을 나타내는 도면이다. 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방열형 메인 하우징(20) 및 그 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 9은 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(1)을 나타내는 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(1)은 제 1 열전도 하우징(10), 방열형 메인 하우징(20) 및 제 2 열전도 하우징(30)로 구분되며, 방열형 메인 하우징(20)은 다수의 LED 모듈(21), 모듈 가이드(22), 하향 방열핀부(23), 상향 방열핀부(24), 측향 방열핀부(25), 상하향 방열판부(26), 측향 방열판부(27), 배선처리룸(28) 및 외층 보호판(29)으로 형성된다.
한편, 방열형 메인 하우징(20)은 알루미늄 소재를 이용한 압출로 생성되며, 제 1 열전도 하우징(10) 및 제 2 열전도 하우징(30)은 알루미늄 다이캐스팅으로 구성된다. 여기서 방열형 메인 하우징(20)을 알루미늄 압출로 형성하는 이유는 내부에 부착되는 다수의 LED 모듈(21) 및 각 LED 모듈(21)에 포함된 LED 소자의 개수에 대한 변형을 용이하도록 하기 위함이다. 즉, 압출 과정에서의 절단 중 길이 방향(Lth)에 해당하는 방열형 메인 하우징(20)의 길이에 대한 가변적인 제조를 통해 원하는 길이의 LED 가로등을 형성할 수 있다.
제 1 열전도 하우징(10)은 제 1 열전도형 상판부(10a)와 제 1 열전도형 하판부(10b)가 수직으로 결합하여 형성되며, 길이 방향(Lth)에서 방열형 메인 하우징(20)의 후단에 체결됨으로써, LED 가로등 지주와 LED 조명(1)이 연결되도록 하는 용도를 위해 구비된다. 도 1과 같이, 제 1 열전도 하우징(10)은 길이로 정량적 수치인 L1를 갖으며, 전체 높이로 h1, 높이 방향(hd)에서 2단으로 형성되는 제 1 열전도형 상판부(10a)에서 돌출된 부분의 높이는 h2로 다이 캐스팅 방식에 의해 형성된다.
한편, 제 1 열전도 하우징(10)의 전방으로 판형상으로 돌출되며, 높이 방향(hd)에서 제 1 열전도 하우징(10) 보다 낮은 단차를 갖도록 형성되는 제 1 체결단(11)이 구비된다. 제 1 체결단(11)은 제 1 열전도 하우징(10)과 방열형 메인 하우징(20)가 길이 방향(Lth)에서 체결시 체결되는 면의 높이 방향(hd)에 형성된 방열형 메인 하우징(20)의 상하향 방열판부(26)에 형성된 상향 방열핀부(24)와, 외층 보호판(29) 사이의 공간으로 삽입된다.
제 2 열전도 하우징(30)은 제 2 열전도형 상판부(30a)와 제 2 열전도형 하판부(30b)가 수직으로 결합하여 형성되며, 길이 방향(Lth)에서 방열형 메인 하우징(20)의 전면에 체결된다. 도 1과 같이, 제 2 열전도 하우징(30)은 길이로 정량적 수치인 L3을 갖으며, 전체 높이와, 2단으로 형성되는 제 2 열전도형 상판부(30a)에서 돌출된 부분의 높이 각각은 제 1 열전도 하우징(30)과 동일한 길이로 다이 캐스팅 방식에 의해 형성된다.
한편, 제 2 열전도 하우징(30)의 후방으로 판형상으로 돌출되며, 높이 방향(hd)에서 제 2 열전도 하우징(30) 보다 낮은 단차를 갖도록 형성되는 제 2 체결단(31)이 구비된다. 제 2 체결단(31)은 제 2 열전도 하우징(30)과 방열형 메인 하우징(20)이 길이 방향(Lth)에서 체결시 체결되는 면의 높이 방향(hd)에 형성된 방열형 메인 하우징(20)의 상하향 방열판부(26)에 형성된 상향 방열핀부(24)와, 외층 보호판(29) 사이의 공간으로 삽입된다.
방열형 메인 하우징(20)은 길이로 정량적 수치인 L2를 갖으며, 전체 높이와, 2단으로 형성되는 방열형 메인 하우징(20)에서 돌출된 부분의 높이 각각은 제 1 열전도 하우징(30)과 동일한 길이로 압출하여 생성한다.
상술한 방열형 메인 하우징(20)을 구성하는 구성요소인 다수의 LED 모듈(21), 모듈 가이드(22), 하향 방열핀부(23), 상향 방열핀부(24), 측향 방열핀부(25), 상하향 방열판부(26), 측향 방열판부(27), 배선처리룸(28) 및 외층 보호판(29) 각각에 대해 이하 구체적으로 살펴보도록 한다.
다수의 LED 모듈(21)은 도 9와 같이 6개로 형성되나 이에 한정되지 않는다. 한편, 각 LED 모듈(21)의 배면에는 4 by 13의 LED 소자 돌출 접촉단(Lt)이 형성되어 상부에 형성된 하향 방열핀부(23)과 지그재그 형태로 접촉됨으로써, 방열 효율이 극대화된다. 한편, 본 발명에서 LED 모듈(21)의 개수와 각 LED 모듈(21)을 구성하는 LED 소자의 개수는 가변적으로 설정가능하다.
모듈 가이드(22)는 다수의 LED 모듈(21)의 길이 방향(Lth)의 양쪽 끝단에 하나씩 형성되어, 다수 개로 형성된 LED 모듈(21)을 길이 방향(Lth) 상에서 고정시키는 역할을 한다.
하향 방열핀부(23)는 상하향 방열판부(26)의 하부면에 폭 방향(Wd)을 기준으로 13개의 하향 방열핀이 모여 형성된다. 여기서 각 하향 방열핀은 길이 방향(Lth)으로 형성되며, 그 길이는 방열형 메인 하우징(20)의 길이인 L2와 동일하게 형성된다.
그리고, 하향 방열핀부(23)에 형성된 각 하향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적은 정략적 수치인 A1에 해당하며, 상하향 방열판부(26)의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적은 B2이고, LED 소자 돌출 접촉단(Lt)의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적은 B1에 해당한다.
상향 방열핀부(24)는 상하향 방열판부(26)의 상부면에 폭 방향(Wd)을 기준으로 11개의 상향 방열핀이 모여 형성된다. 여기서 각 상향 방열핀은 길이 방향(Lth)으로 형성되며, 그 길이는 하향 방열핀부(23)와 동일하게 L2로 형성된다.
한편, 상향 방열핀부(24)를 이루는 11개의 상향 방열핀 중 폭 방향(Wd)에서 정중앙의 것은 높이가 양측에 형성된 상향 방열핀 보다 높게 형성되어 상부에 형성된 외층 보호판(29)의 하부면과 연결된 구조로 형성된다. 한편, 상향 방열핀부(24)에 형성된 각 상향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적은 정략적 수치인 A2에 해당한다.
측향 방열핀부(25)는 상하향 방열판부(26)의 양측에 내각으로 r°를 이루어 판형상으로 형성된 측향 방열판부(27)에서 폭 방향(Wd)으로 각각 외측을 바라보는 방향으로 2개가 형성된다. 보다 구체적으로, 2개의 측향 방열핀부(25) 각각은 5개씩의 측향 방열핀이 폭 방향(Wd)으로 형성된다.
그리고, 측향 방열핀부(25)에 형성된 각 측향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적은 정략적 수치인 A3에 해당하며, 측향 방열판부(27)의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적은 B3이다.
배선처리룸(28)은 높이 방향(hd) 상에서 2단으로 형성되는 방열형 메인 하우징(20)의 하부단의 공간상에 형성되며, 2단으로 형성되는 방열형 메인 하우징(20)의 폭 방향(Wd)으로 양측에 각각 하나씩 형성된다.
외층 보호판(29)은 상향 방열핀부(24)를 이루는 11개의 상향 방열핀 중 폭 방향(Wd)에서 정중앙의 것의 최종 상부끝단에 직교하여 형성되며, 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적은 B4이다.
한편, 높이 방향(hd) 상에서 각각이 2단으로 형성되는 제 1 열전도 하우징(10), 방열형 메인 하우징(20) 및 제 2 열전도 하우징(30)의 전체 높이인 h1와, 2단 중 하단부의 상면으로부터 상단부가 돌출된 높이인 h2의 길이 비율 관계인 h1 : h2는 2.3 내지 2.5 : 0.8 내지 1.1로 형성된다.
이러한 높이 비율과, h1과 L1 사이의 길이 비율 관계가 1 : 1.2 내지 1.3으로 설정되는 경우, 길이 방향(Lth) 상에서 제 1 열전도 하우징(10)의 길이인 L1, 방열형 메인 하우징(20)의 길이인 L2, 그리고 제 2 열전도 하우징(30)의 길이인 L3 간의 길이 비율 관계인 L1 : L2 : L3는 1.8 내지 2.2 : 5.5 내지 6.2 : 1 내지 1.2로 형성되는 경우 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(1) 표면의 구동전과 구동 후에 분당 평균 온도상승률이 6.5℃ 이하로 제한되는 것을 하기의 표 1로부터 알 수 있다.
길이(L1) : 길이(L2) : 길이(L3) 분당 평균 온도상승률 6.5℃ 이하 유지여부
1.3 내지 1.7 : 5.5 내지 6.2 : 1 내지 1.2 NO
1.8 내지 2.2 : 4.7 내지 5.4 : 1 내지 1.2 NO
1.8 내지 2.2 : 5.5 내지 6.2 : 0.7 내지 0.9 NO
1.3 내지 1.7 : 4.7 내지 5.4 : 0.7 내지 0.9 NO
1.8 내지 2.2 : 5.5 내지 6.2 : 1 내지 1.2 OK
2.3 내지 2.7 : 5.5 내지 6.2 : 1 내지 1.2 NO
1.8 내지 2.2 : 6.3 내지 7.0 : 1 내지 1.2 NO
1.8 내지 2.2 : 5.5 내지 6.2 : 1.3 내지 1.5 NO
2.3 내지 2.7 : 6.3 내지 7.0 : 1 내지 1.2 NO
2.3 내지 2.7 : 6.3 내지 7.0 : 1.3 내지 1.5 NO
상술한 이러한 제 1 열전도 하우징(10), 방열형 메인 하우징(20) 및 제 2 열전도 하우징(30) 간의 길이와 높이의 비율 관계를 갖는 경우, 상술한 단면의 면적의 비율에 따른 방열 효율은 하기의 표 2와 같다.
하향 방열핀부(23)에 형성된 각 하향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적(A1), 상향 방열핀부(24)에 형성된 각 상향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적은 정략적 수치(A2), 측향 방열핀부(25)에 형성된 각 측향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적(A3), LED 소자 돌출 접촉단(Lt)의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적(B1), 상하향 방열판부(26)의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적(B2), 측향 방열판부(27)의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적(B3), 외층 보호판(29)의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적(B4) 간의 면적 비율 관계인 A1: A2 : A3 : B1 : B2 : B3 : B4는 3.1 내지 3.3 : 0.8 내지 1.1 : 2.9 내지 3.1 : 3.4 내지 3.5 : 31 내지 34 : 3.2 내지 4.4 : 12 내지 15로 형성되는 것이 하향 방열핀부(23), 상향 방열핀부(24), 측향 방열핀부(25), 상하향 방열판부(26), 두 개의 측향 방열판부(27)의 입체적 방열에 의해 방열 효율이 극대화되는 것을 알 수 있다.
즉, 하기의 표 2와 같이 방열 성능에서 본 발명에 다른 LED 조명(1)을 갖는 가로등을 구동하고 초기 5분 내에서의 온도 변화에 대한 실험결과 방열효과가 극대화되는 것으로 나타난다. 이 경우, 상술한 측향 방열핀부(25)와 상하향 방열판부(26) 사이의 내각인 r은 41 내지 43°인 것이 바람직하다.
A1: A2 : A3 : B1 : B2 : B3 : B4 제 1 열전도 하우징(10)의 분당 내부온도 변화 방열형 메인 하우징(20)의 분당 내부온도 변화 제 2 열전도 하우징(30)의 분당 내부온도 변화
2.7 내지 3.0 : 0.8 내지 1.1 : 2.9 내지 3.1 : 3.4 내지 3.5 : 31 내지 34 : 3.2 내지 4.4 : 12 내지 15 +1.41 ℃ +5.04 ℃ +1.8 ℃
3.1 내지 3.3 : 0.4 내지 0.7 : 2.9 내지 3.1 : 3.4 내지 3.5 : 31 내지 34 : 3.2 내지 4.4 : 12 내지 15 +1.42 ℃ +4.06 ℃ +1.9 ℃
3.1 내지 3.3 : 0.8 내지 1.1 : 2.9 내지 3.1 : 3.4 내지 3.5 : 31 내지 34 : 3.2 내지 4.4 : 12 내지 15 +0.6℃ +3.07 ℃ +0.9 ℃
3.1 내지 3.3 : 0.8 내지 1.1 : 2.6 내지 2.8 : 3.4 내지 3.5 : 31 내지 34 : 3.2 내지 4.4 : 12 내지 15 +1.44 ℃ +5.08 ℃ +1.4 ℃
3.1 내지 3.3 : 0.8 내지 1.1 : 2.9 내지 3.1 : 3.4 내지 3.5 : 27 내지 30 : 3.2 내지 4.4 : 12 내지 15 +1.48 ℃ +4.1 ℃ +2.5 ℃
3.1 내지 3.3 : 0.8 내지 1.1 : 2.9 내지 3.1 : 3.1 내지 3.3 : 31 내지 34 : 3.2 내지 4.4 : 12 내지 15 +1.5 ℃ +6.2 ℃ +2.1 ℃
3.1 내지 3.3 : 0.8 내지 1.1 : 2.9 내지 3.1 : 3.4 내지 3.5 : 31 내지 34 : 2.3 내지 3.1 : 12 내지 15 +1.4 ℃ +4.8 ℃ +3.2 ℃
한편, 도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(2)를 나타내는 도면이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(2)은 도 1 내지 도 9의 LED 조명(2)과 달리 하나의 하우징(40)에 의해 구성되며, 하우징(40)의 돌출형 상부면도 방열 구조를 제공할 수 있다. 또한, 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(2)는 투명 보호 커버(50)가 더 구비될 수 있다.
또한, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명(3)을 나타내는 도면이다. 도 12의 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조(3)는 도 10 및 도 11과 동일하나, 하나의 하우징(40)이 아니라 도 1 내지 도 9와 같이 3개의 하우징으로 분할된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10: 제 1 열전도 하우징
10a: 제 1 열전도형 상판부
10b: 제 1 열전도형 하판부
11: 제 1 체결단
20: 방열형 메인 하우징
21: 다수의 LED 모듈
22: 모듈 가이드
23: 하향 방열핀부
24: 상향 방열핀부
25: 측향 방열핀부
26: 상하향 방열판부
27: 측향 방열판부
28: 배선처리룸
29: 외층 보호판
30: 제 2 열전도 하우징
30a: 제 2 열전도형 상판부
30b: 제 2 열전도형 하판부
31: 제 2 체결단

Claims (10)

  1. 방열형 메인 하우징 내부에 형성된 적어도 하나 이상의 LED 모듈에 대한 방열을 위해 상기 LED 모듈의 상부에 이격된 위치에 있는 상하향 방열판부의 하부면에 폭 방향(Wd)을 기준으로 상기 LED 모듈의 배면의 LED 소자 돌출 접촉단(Lt)과 접촉되는 하향 방열핀이 모여 형성되는 하향 방열핀부;
    상기 상하향 방열판부의 상부면에 상향 방열핀이 모여 형성되는 상향 방열핀부;
    상기 상하향 방열판부의 양측에 미리 설정된 각도를 이루어 형성된 2개의 판형상에 각각 측향 방열핀이 모여 형성되는 측향 방열핀부; 및
    높이 방향(hd) 상에서 2단으로 형성되는 상기 방열형 메인 하우징의 하부단의 공간상에 형성되며, 2단으로 형성되는 상기 방열형 메인 하우징의 폭 방향(Wd)으로 양측에 각각 하나씩 형성되는 배선처리룸; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    길이 방향(Lth)에서 상기 방열형 메인 하우징의 후단에 체결되어 LED 가로등 지주와 연결되기 위해 형성되는 제 1 열전도 하우징; 및
    길이 방향(Lth)에서 상기 방열형 메인 하우징의 전단에 체결되는 제 2 열전도 하우징; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 열전도 하우징, 상기 방열형 메인 하우징, 상기 제 2 열전도 하우징는 전체 높이로 h1, 높이 방향(hd)에서 2단으로 형성되는 돌출된 부분의 높이가 h2로 모두 형성되는 경우,
    상기 제 1 열전도 하우징의 길이 방향(Lth)의 길이인 L1, 상기 방열형 메인 하우징의 길이 방향(Lth)의 길이인 L2, 및 상기 제 2 열전도 하우징의 길이 방향(Lth)의 길이인 L3 간의 길이 비율 관계인 L1 : L2 : L3는 1.8 내지 2.2 : 5.5 내지 6.2 : 1 내지 1.2로 형성되고, 상기 h1와 상기 L1 간의 길이 비율 관계가 1 : 1.2 내지 1.3으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 LED 모듈은, 6개로 형성되며, 상기 LED 모듈 각각의 배면에는 4 by 13의 상기 LED 소자 돌출 접촉단(Lt)이 형성되어 상부에 형성된 상기 하향 방열핀부와 각각 접촉되며,
    상기 적어도 하나 이상의 LED 모듈의 길이 방향(Lth)의 양쪽 끝단에 하나씩 형성되어, 길이 방향(Lth) 상에서 고정시키기 위해 상기 방열형 메인 하우징 내부에 형성되는 모듈 가이드; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 하향 방열핀부에 형성된 상기 하향 방열핀은,
    폭 방향(Wd)을 기준으로 13개가 길이 방향(Lth)으로 연장되어 형성되며, 길이 방향(Lth)의 길이가 상기 방열형 메인 하우징의 길이인 L2와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 상향 방열핀부에 형성된 상기 상향 방열핀은,
    길이 방향(Lth)의 길이가 상기 방열형 메인 하우징의 길이인 L2와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 측향 방열핀부 각각은,
    상기 상하향 방열판부의 양측에 미리 설정된 각도로 내각인 41 내지 43°를 이루어 판형상으로 형성되며,
    상기 측향 방열핀부 각각은 5개씩의 상기 측향 방열핀이 폭 방향(Wd) 상에서 외부로 뻗치도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 상향 방열핀부를 이루는 11개의 상향 방열핀 중 폭 방향(Wd)에서 정중앙의 것의 최종 상부끝단에 직교하여 형성되는 외층 보호판; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 하향 방열핀부에 형성된 각 하향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 A1, 상기 상향 방열핀부에 형성된 각 상향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 A2, 상기 측향 방열핀부에 형성된 각 측향 방열핀의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 A3, 상기 LED 소자 돌출 접촉단(Lt)의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 B1, 상기 상하향 방열판부의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 B2, 상기 측향 방열핀부의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 B3, 상기 외층 보호판의 폭 방향(Wd)으로 절단한 단면의 면적인 B4간의 면적 비율 관계인 A1: A2 : A3 : B1 : B2 : B3 : B4는 3.1 내지 3.3 : 0.8 내지 1.1 : 2.9 내지 3.1 : 3.4 내지 3.5 : 31 내지 34 : 3.2 내지 4.4 : 12 내지 15로 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 가로등을 위한 LED 조명 구조.


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