KR101565973B1 - 엘이디조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터널에 설치되는 엘이디조명장치에 관한 것이다. 본 발명은 다수의 엘이디소자(310)들이 설치된 엘이디기판(320)과, 상기 엘이디기판(320)에 결합되는 방열부(330)를 포함하는 엘이디조명부(300)와; 구조물(2)에 고정되는 하부하우징(100)과; 상기 다수의 엘이디소자(310)들이 외부를 향하도록 개구부(210)가 형성되고, 상기 하부하우징(100)과 힌지결합되어 상기 엘이디조명부(300)가 설치될 수 있도록 상기 하부하우징(100)과 함께 밀폐된 내부공간을 형성하는 상부하우징(200)과; 상기 하부하우징(100) 및 상기 상부하우징(200) 중 적어도 어느 하나를 관통하도록 설치되며 일단에서 타단으로 외부공기가 흐르도록 하여 상기 엘이디조명부(300)의 방열부(330)에 의하여 가열된 내부공간을 냉각하는 하나 이상의 직관형 냉각관(400)과; 상기 상부하우징(200)의 개구부(210)를 내측 또는 외측에서 복개하여 엘이디조명부(300)의 조명영역을 보호하면서 외부로 엘이디소자(310)의 빛을 방출될 수 있도록 하는 커버부재(340)를 포함하며; 상기 커버부재(340)는, 상기 엘이디기판(320)과 평행하게 배치되며, 상기 엘이디기판(320)에 설치된 상기 엘이디소자(310)의 최상단으로부터의 법선거리(H)가 1.0mm 이상 9.0mm 이하인 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치를 개시한다.

Description

엘이디조명장치 {LED Lighting Apparatus}

본 발명은 엘이디조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터널 등 구조물에 설치되는 엘이디조명장치에 관한 것이다.

조명기구란 광원의 빛을 반사·굴절·투과시켜 광원을 고정하거나 보호하는 기구를 말한다.

조명기구의 광원으로는 실내에서 사용되는 백열등 및 형광등이 있으며, 공원등, 가로등, 도로조명기구 등과 같이 실외에서 사용되는 할로겐램프 등이 있다.

한편 엘이디(LED; Lighting Emitting Diode)는 빛을 내는 반도체로서, 낮은 전력소비(백열등의 1/6), 긴 수명(백열등의 8배), 친환경적 특성(수은 등 유해물질 미함유)으로 각종 LCD의 광원, 실내등, 가로등, 조명등, 자동차 등 다양한 분야에서 각 용도에 맞게 응용되고 있다.

또한 상기와 같은 엘이디조명장치는, 터널 내부를 조명하는 등 구조물에 설치되어 구조물 내부 또는 구조물 부근에 대하여 조명하기 위한 조명장치로서도 활용되고 있다.

그리고 이러한 조명장치는 상기 조명장치의 내부를 보호하며 엘이디소자로부터 방출되는 빛의 조사가 용이하도록 설치되는 투명한 재질의 커버부재와 엘이디소자 사이의 거리가 가까워질수록 높은 광효율을 가진다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 추세를 인식하여 터널 등 구조물에 설치되어 엘이디를 이용하여 조명하는 엘이디조명장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 다수의 엘이디소자(310)들이 설치된 엘이디기판(320)과, 상기 엘이디기판(320)에 결합되는 방열부(330)를 포함하는 엘이디조명부(300)와; 구조물(2)에 고정되는 하부하우징(100)과; 상기 다수의 엘이디소자(310)들이 외부를 향하도록 개구부(210)가 형성되고, 상기 하부하우징(100)과 힌지결합되어 상기 엘이디조명부(300)가 설치될 수 있도록 상기 하부하우징(100)과 함께 밀폐된 내부공간을 형성하는 상부하우징(200)과; 상기 하부하우징(100) 및 상기 상부하우징(200) 중 적어도 어느 하나를 관통하도록 설치되며 일단에서 타단으로 외부공기가 흐르도록 하여 상기 엘이디조명부(300)의 방열부(330)에 의하여 가열된 내부공간을 냉각하는 하나 이상의 직관형 냉각관(400)과; 상기 상부하우징(200)의 개구부(210)를 내측 또는 외측에서 복개하여 엘이디조명부(300)의 조명영역을 보호하면서 외부로 엘이디소자(310)의 빛을 방출될 수 있도록 하는 커버부재(340)를 포함하며; 상기 커버부재(340)는, 상기 엘이디기판(320)과 평행하게 배치되며, 상기 엘이디기판(320)에 설치된 상기 엘이디소자(310)의 최상단으로부터의 법선거리(H)가 1.0mm 이상 9.0mm 이하인 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치를 개시한다.

상기 법선거리(H)는, 5.0mm~6.0mm인 것이 바람직하다.

상기 다수의 엘이디소자(310)들에서 발생된 광을 외부로 통과시키면서 상기 다수의 엘이디소자(310)들을 보호하기 위하여 상기 개구부(210)를 복개하는 커버부재(340)가 상기 엘이디조명부(300) 및 상기 상부하우징(200) 중 어느 하나에 결합되며, 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)은, 평면형상이 직사각형이며, 상기 냉각관(400)은, 상기 직사각형의 한변과 평행하게 배치되며, 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100) 중 적어도 어느 하나는, 상기 냉각관(400)에 대응되며, 상기 냉각관(400)이 관통되어 설치될 수 있도록 서로 대향되는 한 쌍의 설치공(190)들이 관통되어 형성되며, 상기 냉각관(400)은, 양단에 외경이 확대되는 허브부(410)가 형성되며, 상기 허브부(410)는, 상기 냉각관(400)이 상기 한 쌍의 설치공(190)들에 삽입된 후 양단에서 압력을 가하여 형성되며, 상기 허브부(410), 및 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100) 중 어느 하나의 외면 사이에는 상기 내부공간의 밀폐를 위한 오링(540)이 설치되며, 상기 냉각관(400)의 내주면 및 외주면은, 열교환 효과를 높이기 위하여 다수의 돌기부들 또는 리브들이 형성될 수 있다.

상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)은, 상기 냉각관(400)을 중심으로, 일측에 힌지결합부(510)가 설치되고 타측에 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)의 결합 및 해제시키는 탈착부(520)가 설치될 수 있다.

본 발명의 일관점에 따르면, 본 발명은, 엘이디소자가 설치된 엘이디기판 및 그 상부에 설치된 커버부재와의 최적의 거리를 제시함으로써, 내부구조의 효율적 배치 및 광효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

특히 엘이디기판 및 그 상부에 설치된 커버부재와의 최적의 거리를 제공함으로써 높을 광효율을 가지면서 엘이디기판에 설치된 커넥터가 커버부재와의 간섭을 배제할 수 있는 엘이디조명장치의 구조를 제공할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 엘이디조명장치는, 먼지 등의 이물질이 많이 비산하는 환경인 터널과 같은 구조물에 엘이디조명장치를 설치함에 있어서 상부하우징 및 하부하우징에 의하여 내부공간을 형성하고, 그 내부공간 내에 엘이디조명모듈을 설치함으로써 터널 등 구조물 부근의 이물질의 유입을 방지하여 엘이디조명모듈의 사용수명을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고 본 발명에 따른 엘이디조명장치는, 상부하우징 및 하부하우징에 의하여 형성된 내부공간을 관통하는 하나 이상의 냉각관을 설치하고, 설치된 냉각관을 통한 공기유동에 의하여 밀폐된 내부공간에 설치된 엘이디조명모듈에서 발생된 열을 외부로 방출하여 엘이디조명모듈의 사용수명을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

더 나아가, 본 발명에 따른 엘이디조명장치는, 방열부와 냉각관에 접촉하도록 설치된 열전달부재에 의하여 방열부로부터 냉각관으로의 열전달이 효율적으로 이루어져 방열부의 방열효과를 극대화시킬 수 있다는 이점이 있다.

구체적으로, 엘이디소자에서 발생된 열이 방열부로 전달되고, 방열부로 전달된 열은 열전달부재에 의하여 냉각관으로 전달됨으로써 열방출효과를 극대화할 수 있게 된다.

뿐만아니라 본 발명에 따른 엘이디조명장치는, 커버부재와 엘이디소자 사이의 거리를 최적화 하여 엘이디소자의 광효율을 높이고 엘이디소자가 설치되는 기판에 설치 가능한 부자재들과의 간섭현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 엘이디조명장치가 설치된 예를 보여주는 종단면도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 엘이디조명장치가 설치된 예를 보여주는 횡단면도이다.
도 3은, 도 1의 터널에 설치된 본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디조명장치를 보여주는 평면도이다.
도 4는, 도 3의 엘이디조명장치의 측면도이다.
도 5는, 도 3의 엘이디조명장치에서 Ⅴ-Ⅴ방향의 측단면도이다.
도 6은, 도 4에서 Ⅵ-Ⅵ 방향의 단면도이다.
도 7a는, 도 5에서 A부분을 확대한 확대 단면도이다.
도 7b는, 도 5에서 B부분을 확대한 확대 단면도이다.
도 7c는, 도 6에서 C부분을 확대한 확대 단면도이다.
도 8은, 도 1의 터널에 설치된 본 발명의 제2실시예에 따른 엘이디조명장치를 보여주는 분해사시도이다.
도 9는, 도 10의 엘이디조명장치에서 Ⅸ-Ⅸ 방향의 측단면도이다.
도 10은, 도 11의 열전달부재의 변형을 보여주는 측단면도이다.

이하 본 발명에 따른 엘이디조명장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디조명장치는, 도 1 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 다수의 엘이디소자(310)들이 설치된 엘이디기판(320)과, 상기 엘이디기판(320)이 결합되는 방열부(330)를 포함하는 엘이디조명부(300)와; 구조물(2)에 고정되는 하부하우징(100)과; 상기 엘이디조명부(300)의 상기 다수의 엘이디소자(310)들이 외부를 향하도록 상측에 개구부(210)가 형성되고 상기 하부하우징(100)과 힌지결합되어 밀폐된 내부공간을 형성하는 상부하우징(200)과; 상기 내부공간을 거치면서 상기 하부하우징(100) 및 상기 상부하우징(200) 중 적어도 어느 하나를 관통하도록 설치되며 일단에서 타단으로 외부공기가 흐를 수 있는 하나 이상의 냉각관(400)을 포함한다.

상기 엘이디조명부(300)는, 내부공간 내에 설치되며, 다수의 엘이디소자(310)들이 설치된 엘이디기판(320)과, 상기 엘이디기판(320)이 결합되는 방열부(330)를 포함하는 구성으로서 엘이디소자(310)에 의하여 조명이 가능한 구조이면 어떠한 구조도 가능하다.

구체적으로, 상기 엘이디조명부(300)는, 엘이디소자(310), 엘이디기판(320)을 포함하여 하나의 모듈로서, 상부하우징(200) 및 하부하우징(100) 중 어느 하나에 결합될 수 있다.

상기 엘이디소자(310)는, 외부의 전원공급에 의하여 발광하는 반도체소자로서, 청색, 적색, 녹색 등의 단색광을 발광하거나 적색, 녹색, 청색의 삼색광의 LED소자 등이 사용될 수 있다.

그리고 상기 엘이디소자(310)의 종류, 설치개수 및 배치패턴 등은 엘이디조명장치의 용도, 기능 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다.

상기 엘이디기판(320)은, 엘이디소자(310)가 설치되는 회로기판으로서, PCB, FPCB, 메탈PCB 등이 사용될 수 있으며, 사각형을 비롯하여 다각형, 원형, 타원형, 부정형 등 다양한 형상 및 구조를 가질 수 있다.

상기 방열부(330)는, 엘이디기판(320)이 결합되는 구성으로서 알루미늄, 알루미늄합금 등의 재질을 가지며 엘이디소자(210)에서 발생되는 열을 방출할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

예로서, 상기 방열부(330)는, 엘이디기판(320)이 나사 등에 의하여 고정결합되고 나머지 부분에서 방열효과를 높이기 위하여 다수의 방열핀(fin; 331)들이 형성될 수 있다.

또한 상기 방열부(330)는, 엘이디기판(320)이 결합되는 결합판 및 결합판에 결합되어 방열을 극대화하는 방열블록을 포함할 수 있다.

여기서 상기 방열블록은, 히트싱크, 방열핀, 앞서 설명한 열전달부재 등 다양한 구성이 가능하다.

상기 하부하우징(100)은, 터널(2)과 같은 구조물(2)에 고정되는 구성으로서, 궁극적으로 엘이디조명부(300)를 구조물에 고정할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

예로서, 상기 하부하우징(100)은, 후술하는 상부하우징(200)과 함께 모듈 구조의 엘이디조명부(300)가 설치될 수 있도록 내부공간을 형성하는 구성으로서 상측에서 보았을 때 직사각형의 그릇형상을 가질 수 있다.

또한 상기 상부하우징(200)은, 구조보강 및 외부로의 열방출을 위하여 외주면에는 리브 등의 형상을 가지는 다수의 돌출부들이 형성될 수 있다.

그리고 상기 하부하우징(100)은, 구조물(2), 예를 들면 터널(2)의 내벽에 고정될 수 있도록 볼트, 용접 등에 의하여 결합되는 장착부재(110)가 저면에 결합될 수 있다.

상기 장착부재(110)는, 하부하우징(100)과 볼팅, 용접 등에 의하여 결합되고 하부하우징(100)을 터널(2)의 내벽에 고정시키기 위한 구성으로서 볼트 등에 의하여 터널 내벽에 고정될 수 있다.

특히 상기 장착부재(110)는, 하부하우징(100)의 저면에 결합된 부분의 양단에서 터널(2)의 내벽 쪽으로 절곡됨으로써 하부하우징(100)이 터널(2)의 내벽으로부터 간격을 두고 설치될 수 있다.

한편, 상기 하부하우징(100)은, 엘이디조명부(300)로의 전원공급을 위한 전원공급부(610)가 설치될 수 있다.

상기 전원공급부(610)는, SMPS와 같이 외부전원과 연결되어 이를 엘이디조명부(300)로 전원을 공급하거나, 충전배터리로 구성되어 일정시간 동안 외부전원의 공급없이 엘이디조명부(300)로 전원을 공급하는 등 다양한 구성이 가능하다.

그리고 상기 전원공급부(610)는, 하부하우징(100)의 저면 쪽에 결합됨이 바람직하나, 상부하우징(200)에도 결합될 수 있음은 물론이다.

상기 상부하우징(200)은, 엘이디조명부(300)의 상기 다수의 엘이디소자(310)들이 외부를 향하도록 상측에 개구부(210)가 형성되고 상기 하부하우징(100)과 힌지결합되어 밀폐된 내부공간을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 개구부(210)는, 상부하우징(200)의 상측에 형성됨으로써 상부하우징(200) 및 하부하우징(100) 중 어느 하나에 결합된 엘이디조명부(300)의 상기 다수의 엘이디소자(310)들이 외부를 향하도록 구성으로서, 엘이디조명부(300)의 엘이디 조명구조에 따라서 다양한 구조가 가능하다.

예로서, 상기 상부하우징(200) 및 엘이디조명부(300)의 형상이 서로 닮은 꼴로 이루어지고, 상기 개구부(210)는, 엘이디조명부(300)의 조명영역, 즉 엘이디기판(320)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

한편 상기 상부하우징(200)은, 개구부(210)를 형성하는 부분에서 엘이디조명부(300)의 설치 및 밀폐를 위한 구성으로, 폐곡선의 돌출부 및 요홈부 중 적어도 어느 하나가 형성될 수 있으며, 밀폐를 위하여 폐곡선의 오링부재가 설치될 수 있다.

그리고, 상기 상부하우징(200)은, 개구부(210)를 내측 또는 외측에서 복개하여 엘이디조명부(300)의 조명영역, 즉 엘이디기판(320) 등을 보호하면서 외부로 엘이디소자(310)의 빛을 방출될 수 있는 투명 커버부재(340)가 설치될 수 있다.

상기 투명 커버부재(340)는, 엘이디조명부(300)의 조명영역, 즉 엘이디기판(320) 등을 보호하면서 외부로 엘이디소자(310)의 빛을 방출되록 하는 구성으로서 유리, 석영, 플라스틱 등의 재질을 가질 수 있다.

아울러, 상기 투명 커버부재(340)는, 엘이디소자(310)의 광특성을 높이기 위하여, 확산필름으로 부착되거나, 확산물질이 포함될 수 있다.

그리고 상기 투명 커버부재(340)는, 상부하우징(200)에 결합되는 대신, 엘이디조명부(300)에 결합될 수도 있다.

즉, 상기 다수의 엘이디소자(310)들에서 발생된 광을 통과시키면서 상기 다수의 엘이디소자(310)들을 보호하기 위한 투명 커버부재(340)가 상기 엘이디조명부(300) 및 상기 상부하우징(200) 중 어느 하나에 결합될 수 있다.

한편, 상기 투명 커버부재(340)는, 다수의 엘이디소자(310)들이 설치된 엘이디기판(320)과 평행하게 설치됨이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 주요 특징 중 하나로서, 상기 엘이디기판(320)에 설치된 상기 엘이디소자(310)의 최상단으로부터의 법선거리(H)에 따라서 광효율이 달라짐에 착안하여, 다수의 실험에 의한 결과, 투명 커버부재(340)는 도 6에 도시된 바와 같이 법선거리(H)가 1.0mm 이상 9.0mm 이하인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 법선거리(H)가 9.0mm보다 큰 경우, 상부 하우징(200) 등으로 광이 새거나, 엘이디기판(320) 및 투명 커버부재(340) 사이의 공간에서의 광손실이 발생하여 충분한 광효율을 얻을 수 없는 문제점이 있다.

또한 상기 법선거리(H)가 작을수록 좋지만, 엘이디기판(320)에 설치된 단자(커넥터 등)의 높이, 기타 설치될 소자(저항 등)의 높이를 제한하며, 가열된 투명 커버부재(340)의 열이 엘이디소자(310)에 영향을 미쳐 광효율을 저하시키는 문제점이 있다.

이에, 커넥터 등의 타 부재와의 간섭 및 가열된 투명 커버부재(340)의 열이 엘이디소자(310)에 영향을 미치는 것을 고려하면, 상기 법선거리(H)는, 145.54lm/w로 비교적 높은 광효율을 보이는 5.0mm~6.0mm일 경우가 가장 바람직하다.

실험에 따르면, 도 1 내지 도 7c에 도시된 구성을 가지는 엘이디조명장치에서, 법선거리(H)가 13.1mm인 경우 광효율이 139.97lm/W이며, 5.5mm인 경우 145.54lm/w이며, 1.7mm인 경우 146.73lm/W로 확인하였다.

여기서 법선거리(H)가 대략 9.0mm보다 큰 경우 광효율이 급격히 저하됨을 알 수 있으며, 1.7mm인 경우 146.73lm/W로 5.5mm인 경우보다 더 큰 광효율을 가지나 그 차이가 그리 크지 않고 커넥터의 설치 등의 제한 등의 문제점이 있는바, 5.0mm~6.0mm, 특히 5.5mm일 경우가 가장 바람직하다.

한편 상기 상부하우징(200)은, 앞서 설명한 하부하우징(100)과 같이, 상부하우징(200)과 함께 모듈 구조의 엘이디조명부(300)가 설치될 수 있도록 내부공간을 형성하는 구성으로서 상측에서 보았을 때 직사각형의 그릇형상을 가질 수 있다.

그리고 상기 상부하우징(200)은, 구조보강 및 외부로의 열방출을 위하여 외주면에는 리브 등의 형상을 가지는 다수의 돌출부들이 형성될 수 있다.

한편 상기 상부하우징(200) 및 하부하우징(100)은, 서로 결합되어 밀폐된 내부공간을 형성하는데, 내부공간은 내부에 설치된 엘이디조명부(300) 등의 유지보수를 위하여 개폐될 필요가 있다.

이에, 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)은, 상기 냉각관(400)을 중심으로, 일측에 힌지결합부(510)가 설치되고 타측에 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)의 결합 및 해제시키는 탈착부(520)가 설치될 수 있다.

상기 힌지결합부(510)는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)를 힌지결합시키기 위한 구성으로서, 힌지축(511) 및 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)에 형성되며 힌지축(510)이 각각 삽입되는 경첩부(512)를 포함할 수 있다.

상기 힌지결합부(510)는, 힌지결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

상기 탈착부(520)는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 힌지결합부(510)에 대향되는 위치에서 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)의 결합 및 해제시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 탈착부(520)는, 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100) 중 어느 하나에 설치된 걸림턱(241)과, 상기 걸림턱(522)에 걸림되어서 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)이 결합되며 걸림이 해제됨으로써 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)의 결합이 해제되는 걸림부재(522)를 포함할 수 있다.

한편 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)에 의하여 형성되는 내부공간은 외부와 격리될 필요가 있다.

이에, 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)은, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 그 가장자리 부분에서 서로 대응되어 형성되는 하나 이상의 요홈(221, 121), 돌출부(224) 등이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 요홈(221, 121)에는, 오링(530)이 설치될 수 있다. 여기서 상기 오링(530)의 고정설치를 위하여 돌출부(224)가 형성될 수 있다.

그리고 상기 오링(530)의 탄성변형을 흡수할 수 있도록 요홈(121) 내에는 다시 요홈이 형성될 수 있다.

한편, 상기 요홈(221, 121), 돌출부(224) 등은, 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)의 가장자리를 따라서 형성됨이 바람직하며, 안정적이 형성을 위하여 가장자리 부분에서 외측으로 돌출된 부분에 형성될 수 있다.

상기 냉각관(400)은, 내부공간을 거치면서 상기 하부하우징(100) 및 상기 상부하우징(200) 중 적어도 어느 하나를 관통하도록 설치되며 일단에서 타단으로 외부공기가 흐를 수 있는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

구체적으로, 상기 냉각관(400)은, 상기 하부하우징(100) 및 상기 상부하우징(200)의 결합에 위하여 형성된 내부공간을 관통하도록 설치되고, 일단에서 타단으로 흐르는 공기유동에 의하여 내부공간 내의 열을 외부로 방출시키는 역할을 한다.

여기서 상기 내부공간은, 내부에 설치된 엘이디조명부(300), 특히 방열부(320)에서 방출되는 열이 포함될 상태에 있게 되며, 냉각관(400)을 관통하는 공기유동에 의하여 내부공간 내의 열을 외부로 방출시키게 된다.

특히 상기 냉각관(400)은, 터널(2)의 길이방향으로 배치되도록 상기 하부하우징(100) 및 상기 상부하우징(200)에 결합됨으로써 터널(2) 내 차량이동에 따른 공기유동이 냉각관(400) 내 관통공에서의 공기유동이 유도되며, 유도된 공기유동에 의하여 내부공간 내의 열을 외부로 방출시키는 역할을 한다.

구체적으로, 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)은, 평면형상이 직사각형을 이루며, 상기 냉각관(400)은, 상기 직사각형의 한변과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 특히 상기 냉각관(400)은, 터널(2)의 길이방향으로 배치됨이 더욱 바람직하다.

그리고 상기 냉각관(400)의 결합을 위하여, 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100) 중 적어도 어느 하나는, 냉각관(400) 각각에 대응되어, 각 냉각관(400)이 관통되어 설치될 수 있도록 서로 대향되어 형성된 한 쌍의 설치공(190)들이 형성된다.

한편 상기 상부하우징(200) 및 하부하우징(100)의 결합에 의하여 형성되는 내부공간에는 전원공급부가 설치되는바, 내부공간은 외부와 격리될 필요가 있다.

이에, 상기 냉각관(400)이 내부공간의 밀폐상태를 유지한 상태에서 설치될 필요가 있다.

이에, 상기 냉각관(400)의 양단에는 도 7c에 도시된 바와 같이, 외경이 확대된 허브부(410)가 형성됨이 바람직하다.

그리고 상기 허브부(410), 및 상부하우징(200) 및 하부하우징(100) 중 어느 하나의 외면 사이에는 밀폐를 위한 오링(540)이 형성될 수 있다.

한편 상기 허브부(410)가 양단에 형성되는 경우 설치공(190)에 삽입되는 것이 불가능한바, 상기 허브부(410)는, 직관형의 냉각관(400)을 한 쌍의 설치공(190)에 삽입된 후 양단에서 압력을 가하여 형성될 수 있다.

또한 상기 허브부(410)는, 직관형의 냉각관(400)과 분리된 별도의 부재로서 외주면에 나사산이 형성되고, 설치공(190)의 내주면에 나사산이 형성됨으로써 나사결합에 위하여 직관형의 냉각관(400)의 양단을 가압하여 직관형의 냉각관(400)을 고정할 수 있다.

이때 상기 허브부(410) 및 직관형의 냉각관(400) 사이에도 외부공기가 내부공간에 유입되는 것을 방지하기 위하여 오링과 같은 실링부재가 설치된다.

상기 허브부(410)를 고정하기 위한 또 다른 방법으로서, 직관형의 냉각관(400)과 분리된 별도의 부재로서 허브부(410)를 별도의 나사를 이용하여 직관형의 냉각관(400)의 양단을 가압하여 직관형의 냉각관(400)을 고정할 수 있다.

한편 상기 냉각관(400)의 내주면 및 외주면은 열교환 효과를 극대화하기 위하여 다수의 돌기부들 또는 리브들이 형성될 수 있다.

또한 상기 냉각관(400)은, 직관형 구조가 아닌, 유입부분 및 배출부분의 외경이 상대적으로 큰 구조, 즉 노즐구조를 이루는 등 다양한 구조를 가질 수 있다.

또한 상기 냉각관(400)은, 일체화된 구조로서 설명하였으나, 2개 이상의 부재로 분리된 상태에서 연결부분이 압입되거나, 나사결합되는 등 다양한 결합구조도 가능하다.

이때 상기 냉각관(400)은, 2개 이상의 부재로 분리되어 구성되는 경우 분리된 부분에서 외부 및 내부의 누출이 발생될 수 있는 바 실링부재 등에 의하여 밀폐될 수 있다.

한편 엘이디조명장치에 있어서, 엘이디소자에서 발생된 열을 방열하는 것이 가장 중요하며, 이에 엘이디소자(310)들이 설치된 엘이디기판(320)과 결합된 방열부(330)로부터 열을 효율적으로 방열하는 것이 바람직하다.

이에, 본 발명에 따른 엘이디조명장치는, 방열부(330)로부터 냉각관(400)으로 열을 전달하기 위한 열전달부재를 추가로 포함할 수 있다.

이하 본 발명의 제2실시예에 따른 엘이디조명장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 엘이디조명장치는, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 엘이디조명장치의 구성에 더하여 냉각관(400) 및 방열부(330)과 면접촉되도록 설치되어 상기 방열부(330)로부터 상기 냉각관(400)으로 열을 전달하기 위한 하나 이상의 열전달부재(350)를 추가로 포함한다.

상기 열전달부재(350)는, 냉각관(400) 및 방열부(330)과 면접촉되도록 설치되어 상기 방열부(330)로부터 상기 냉각관(400)으로 열을 전달하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 열전달부재(350)는, 일단이 방열부(330)와 면접촉되며, 타단이 냉각관(400)의 적어도 일부가 삽입되는 삽입부가 형성될 수 있다.

여기서 상기 열전달부재(350)는, 방열부(330) 및 냉각관(400) 사이에서 열전달을 목적으로 하는바 면접촉이 중요하며, 방열부(330) 및 냉각관(400) 중 적어도 어느 하나에 고정결합될 수 있다.

예로서, 상기 열전달부재(350)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 방열부(330)와 고정결합될 수 있다.

구체적으로 상기 방열부(330)는 상기 열전달부재(350)와 접촉되는 면에 하나 이상의 관통공이 형성될 수 있으며, 상기 방열부(330)의 관통공은 상기 관통공과 대응되는 위치에 형성되는 열전달부재(350)의 관통공과 체결부재(미도시)에 의해 나사결합될 수 있다.

그리고 상기 열전달부재(350)는, 열전달에 목적이 있는바 알루미늄, 알루미늄합금, 스테인레스 등 열전도율이 높은 금속재질의 사용이 바람직하다.

참고로, 제1실시예에서는 상기 엘이디조명부(300)가 상부하우징(200)에 고정되는 예로서 설명하였으나, 엘이디조명부(300)는 열전달부재(350)에 고정됨으로써 열전달부재(350)에 의하여 지지되어 설치되는 등 다양한 방식에 의하여 엘이디조명부(300)가 설치될 수 있다.

한편 상기 열전달부재(350)는, 방열부(330)와 면접촉되는 부분에 있어서 접촉면적을 최대화하기 위하여 방열부(330)의 저면에 대응되는 형상, 즉 평면 등 다양한 형상을 가질 수 있다.

그리고 상기 열전달부재(350)는, 냉각관(400)과 면접촉되는 부분에 있어서 접촉면적을 최대화하기 위하여 냉각관(400)의 외주면에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

예로서, 상기 열전달부재(350)는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 판상부재로 이루어지고, 판상부재는, 일단에 형성되어 방열부(330)의 저면에 면접촉되는 제1면접촉부와, 타단에 형성되어 냉각관(400)의 외주면에 면접촉되도록 외경에 대응되는 곡률로 형성되는 제2면접촉부와, 제1면접촉부 및 제2면접촉부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.

상기 제1면접촉부는, 판상부재의 일단에 형성되어 일단에 형성되어 방열부(330)의 저면에 면접촉되는 부분으로서 다양하게 형성될 수 있다.

상기 제2면접촉부는, 타단에 형성되어 냉각관(400)의 외주면에 면접촉되도록 외경에 대응되는 곡률로 형성되는 부분으로서 다양하게 형성될 수 있다.

한편 상기 판상부재는, 냉각관(400)의 길이방향을 기준으로 대향되어 한 쌍으로 설치될 수 있다.

이때 한 쌍의 판상부재는, 일체로 형성되거나, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 별도의 부재로 형성될 수 있다.

한편 상기 열전달부재(350)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 하나의 열전달블록(360)으로 구성될 수도 있다.

상기 열전달블록(360)의 구체적인 예로서, 상단면은 방열부(330)의 저면이 결합되고 하단에는 냉각관(400)이 삽입되는 삽입부가 형성된다.

여기서 삽입부는, 냉각관(400)의 외주면에 면접촉되도록 외경에 대응되는 곡률로 형성된다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 하부하우징 200 : 상부하우징
300 : 엘이디조명부 310 : 엘이디소자
320 : 엘이디기판 330 : 방열부
340: 열교환부재 400 : 냉각관

Claims (4)

1. 다수의 엘이디소자(310)들이 설치된 엘이디기판(320)과, 상기 엘이디기판(320)에 결합되는 방열부(330)를 포함하는 엘이디조명부(300)와;
   구조물(2)에 고정되는 하부하우징(100)과;
   상기 다수의 엘이디소자(310)들이 외부를 향하도록 개구부(210)가 형성되고, 상기 엘이디조명부(300)가 고정 결합되며, 상기 하부하우징(100)과 힌지결합되어 상기 하부하우징(100)과 밀폐된 내부공간을 형성하는 상부하우징(200)과;
   상기 하부하우징(100) 및 상기 상부하우징(200) 중 적어도 어느 하나를 관통하도록 설치되며 일단에서 타단으로 외부공기가 흐르도록 하여 상기 엘이디조명부(300)의 방열부(330)에 의하여 가열된 내부공간을 냉각하는 하나 이상의 직관형 냉각관(400)과;
   상기 상부하우징(200)의 개구부(210)를 내측 또는 외측에서 복개하여 엘이디조명부(300)의 조명영역을 보호하면서 외부로 엘이디소자(310)의 빛을 방출될 수 있도록 하는 판상의 커버부재(340)를 포함하며;
   상기 커버부재(340)는, 상기 엘이디기판(320)과 평행하게 배치되며, 상기 엘이디기판(320)에 설치된 상기 엘이디소자(310)의 최상단으로부터의 법선거리(H)가 1.0mm 이상 9.0mm 이하이며,
   상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100)은, 평면형상이 직사각형이며,
   상기 냉각관(400)은, 상기 직사각형의 한변과 평행하게 배치되며,
   상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100) 중 적어도 어느 하나는, 상기 냉각관(400)에 대응되며, 상기 냉각관(400)이 관통되어 설치될 수 있도록 서로 대향되는 한 쌍의 설치공(190)들이 관통되어 형성되며,
   상기 냉각관(400)은, 양단에 외경이 확대되는 허브부(410)가 형성되며,
   상기 허브부(410)는, 상기 냉각관(400)이 상기 한 쌍의 설치공(190)들에 삽입된 후 양단에서 압력을 가하여 형성되며,
   상기 허브부(410), 및 상기 상부하우징(200) 및 상기 하부하우징(100) 중 어느 하나의 외면 사이에는 상기 내부공간의 밀폐를 위한 오링(540)이 설치되며,
   상기 냉각관(400)의 내주면 및 외주면은, 열교환 효과를 높이기 위하여 다수의 돌기부들 또는 리브들이 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 법선거리(H)는, 5.0mm~6.0mm인 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치.
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