KR101779989B1

KR101779989B1 - 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 led 조명등기구

Info

Publication number: KR101779989B1
Application number: KR1020170072542A
Authority: KR
Inventors: 김수환
Original assignee: 주식회사 포메링
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2017-09-19

Abstract

본 발명은 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구에 관한 것으로, 강화 수지재를 활용하여 종래 금속 철재 다이캐스팅으로 된 LED등 케이스보다 하중을 크게 줄이면서 제품의 경량화를 실현하고 전기 절연성과 부식, 태양광, 풍우, 습도 등 내후성이 우수하여 물리적 특성이 안정되고 환경변화에 잘 적응할 수 있고, 방수성과 내구성을 높일 수 있고, 전기절연성에 의한 누전 또는 낙뢰 사고를 방지하는 등의 목적을 달성하기 위하여, 가로등, 보안등 및 터널등에 사용되고 강화 수지재를 기반으로 하는 LED 조명등기구에 있어서, 강화 수지재를 주재로 하여 LED 조명등기구의 형상을 유지하는 프레임(21); 상기 LED 조명등기구의 양 측면에 탈착 가능하게 나사결합되고, 열 전도율이 높은 알루미늄을 주재로 하는 측면부(25); 상기 프레임 내부에 컨버터를 수용하고, 프레임의 상부에 제1 커버가 형성된 전원부(30); 단위 LED 모듈은 다수의 LED 소자가 직렬회로로 연결되고, 상기 단위 LED 모듈 간은 착탈 가능하게 병렬회로로 연결되며 상부에 제2 커버가 형성된 LED 모듈부(40); 프레임의 일측에 형성되고, 등지주에 연결되며 양측면에 삼각형의 보강리브를 형성하는 지지부(50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 기술구성에 따라 내충격성과 유효 적절한 강도 확보를 통해 LED등 케이스의 보호 및 내부의 LED모듈과 각종 부품들을 효과적으로 보호하며, 강화 수지재를 펠릿(pellet)형태로 형성한 뒤, 이러한 펠릿 형태의 조성물을 통해 LED 조명등기구를 사출 성형함으로써 다양한 형상과 도시경관 및 자연환경에 적합한 색상, 디자인 변경 등의 유연성을 활용하여 다양한 분야에 확대 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 LED 모듈부의 하부에 형성된 다수의 제2 방열핀(43), 장공(47) 및 상부 커버의 양측면에 형성된 공기흐름 홀(45)을 통해 공기 유동을 조절할 수 있도록 개도율 변동이 가능한 다수의 제1 방열핀(37)을 통해 LED 모듈부의 내부에서 발생하는 열은 신속히 외부로 배출시켜 광 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 높은 광속유지율을 오랫동안 유지시켜 LED 조명등기구의 수명을 길게 하는 현저한 효과가 있다.

Description

강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구 {A Excellent LED Lighting Apparatus with reinforced resine module and natural convection}

본 발명은 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강화 수지재를 주재(主材)로 하여 고강도를 추구하면서 경량화도 도모하여 기존 등지주에 제품설치를 쉽게 하고, 내충격성에 의해 LED등 케이스와 내부 LED 모듈 및 각종 부품을 효과적으로 보호하며, 제1, 2 방열핀, 장공에 의해 내부의 열을 신속히 외부로 배출함과 동시에 공기 흐름 홀에 의한 자연 대류시켜 방열효과를 극대화할 수 있는 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구에 관한 것이다.

현대 조명의 메카로 불리우는 LED 가로등 및 보안등은 고효율 조명등으로 자리매김을 하고 있다.

광원의 핵심소자인 발광다이오드는 전자와 정공의 전류흐름으로 LED에는 광원이 나오지만 반대쪽인 써멀(thermal)단자에는 고열이 발생되어 효과적인 방열기술 없이는 고효율 조명등을 제작할 수 없다.

이러한 LED를 이용한 조명 기구는 작동시 고출력 LED에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시키지 못하는 문제가 있는 바, 이와 같이 LED의 온도가 높아지면 순전압이 떨어져 발광효율이 저하될 뿐만 아니라 수명이 짧아지게 된다.

종래의 방열구조는 LED 램프 유닛의 열을 전도에 의해 방열함이 대부분이었고 외기를 통한 대류과정에서의 방열은 이루어지지 않았다.

또한, 종래기술의 다이캐스팅으로 된 LED 케이스는 하중이 커서 제품의 경량화가 어려우며, 부식, 빛, 습도 등 외부 환경적 요인에 의한 내후성 및 내충격성이 약하여 LED 케이스의 보호, 내부의 LED모듈 및 각종 부품들을 효과적으로 보호할 수 없었다.

이러한 선행문헌의 기술로서, 등록특허 제10-0975970호의 “파워 LED를 갖는 대형 조명등”, 등록특허 제10-1508958호의 “히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등”및 등록특허 제10-1698992호의 “강화 플라스틱을 이용한 LED모듈 조명등”등이 있다.

이들 종래기술 중 특허 제10-0975970호는 파워 LED(100)를 양면기판(200) 상에 결합하되 파워 LED(100)의 후면 발열부위(180)의 방열점(190)에서 발생하는 열을 방열시키기 위해 양면기판(200)에 형성된 멀티-스루 홀(230) 내에는 열전달 매체인 무연납 크림숄더(300)를 충진 및 고착시키고 무연납 크림숄더(300)를 대형 방열구조체인 알루미늄 기구(600)와 직접 접촉되게 구성하였다.

이러한 구성에 의해 무연납 크림숄더(300)에 축적된 열을 대기 중으로 신속하게 다중 분산시키는 자연 대류형 방열 장치를 구성함으로써, 방열효율을 극대화시켜 적은 LED 수량에도 큰 광원을 방사하는 파워 LED를 제공하도록 한 것이다.

알루미늄 기구(600)는 열을 배출하기 위한 방열구조체로서 알루미늄 다이케스팅 또는 압출 알루미늄으로 형성되어 LED 램프의 방열기능을 한다.

LED의 광효율 및 수명은 방열 효과에 직접적인 영향을 받으며, LED 제조사들은 고효율 장수명 LED을 개발 양산하고 있으나, 동 LED를 가로등의 광원으로 사용시 방열 기능이 제대로 발휘되지 않아 LED 자체의 광효율과 장수명이 실현되지 못하고 있는 실정이다.

특히 LED 조명의 방열 과정에서 방열체가 고른 온도를 유지하지 못하여 부분적으로 온도차가 발생하면 열와류(맴돌이) 현상에 의해 방열체의 온도차이가 심화되고 온도가 높은 부위에 접촉된 LED는 광효율이 현저하게 저하되면서 수명 또한 단축되는 문제점이 있었다.

또 다른 종래기술인 특허 제10-1508958호는 베이스판(62) 상에 직립으로 결합되는 다수개의 방열판(64)과, 각 방열판(64)의 일정 높이에 결합공(64a)이 형성되고 상기 결합공(64a)에는 히터파이프(66)가 관통 결합되도록 구성된 방열체(60)에 의해 LED에서 발생하는 고열이 신속하게 방열됨은 물론 방열체가 균일하게 방열되도록 한다고 하나, 직립으로 결합되는 다수개의 방열판(64)으로 인하여 부피가 커지며, "U" 형상의 히터파이프(66)의 충진물로 인하여 하중이 커지게 되어 LED 등기구가 실외의 높은 지점에서 작업이 이루어지는 점을 감안하면 제품 설치가 쉽지 않은 문제점이 있다.

또 다른 종래기술인 특허 제10-1698992호는 강화 플라스틱를 주재(主材)로 하여 고강도를 추구하면서 경량화도 도모함과 동시에 LED모듈 조명등을 설치하는데 따르는 각종의 어려움을 대폭 감소시킬 수 있도록 구성함으로서 터널 및 각종의 지하시설 등과 같은 분야에 유용하게 활용할 수 있다고 하나, 방열효율이 좀 더 극대화 할 필요가 있었다.

따라서 가로등, 보안등, 터널등 등의 LED 조명등기구는 실외의 높은 위치에 설치되는 점을 감안하여 무게를 경량화하면서 내후성과 내충격성을 구현하고 방열효과를 극대화할 수 있는 기술개발이 절실한 실정이다.

특허 제10-0975970호의 “파워 LED를 갖는 대형 조명등”(등록일자: 2010. 08. 13.) 특허 제10-1508958호의 “히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등”(등록일자: 2015. 04. 08.) 특허 제10-1698992호의 “강화 플라스틱을 이용한 LED모듈 조명등”(등록일자: 2017. 01. 17.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 프레임을 강화 수지재를 주재(主材)로 하여 기존 다이캐스팅으로 된 LED등(LED燈) 케이스보다 하중을 크게 줄이면서 LED 제품의 경량화를 실현하고 전기 절연성과 부식, 태양광, 풍우, 습도, 공기 중의 기체 등에 내후성이 우수하여 온도, 습도 변화에 따른 물리적 특성이 안정되어 환경변화에 강해 가로등지주, 보안등지주 등에 제품 설치가 쉽고 내구성이 탁월한 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 내충격성과 유효적절한 강도 확보를 통해 LED등 케이스의 보호 및 내부의 LED 모듈과 각종 부품들을 효과적으로 보호할 수 있는 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 LED 조명등기구의 유연성을 확보할 수 있는 수지재 조성물을 펠릿(pellet)형태로 형성한 뒤, 이러한 펠릿 형태를 통해 LED 조명등기구를 사출 성형함으로써 다양한 형상과 도시경관 및 자연환경에 적합한 색상, 디자인 변경 등의 유연성을 갖는 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 열 전도특성이 우수한 알루미늄 브라켓에 방열 핀들을 구성하여 발생된 열을 초기에 외부로 분산 방출시키고, 하측부 모듈사이 HOLE과 상측 COVER HOLE의 공기흐름으로 내부 더운 공기를 자연 대류방식으로 배출시키는 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 주변 환경과 알맞게 설정된 디밍 제어 입력에 따라 LED 밝기가 변화하도록 디밍 제어를 할 수 있는 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 난연성이 우수한 수지재 조성물로 화재 문제에 안전성이 확보된 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구를 제공함에 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 가로등, 보안등 및 터널등에 사용되고 강화 수지재를 기반으로 하는 LED 조명등기구에 있어서, 강화 수지재를 주재로 하여 LED 조명등기구의 형상을 유지하는 프레임; 상기 LED 조명등기구의 양 측면에 탈착 가능하게 나사결합되고, 열 전도율이 좋은 알루미늄을 주재로 하는 측면부; 상기 프레임의 내부에는 컨버터를 수용하고, 프레임의 상부에 제1 커버가 형성된 전원부; 단위 LED 모듈은 다수의 LED 소자가 직렬회로로 연결되고, 상기 단위 LED 모듈 간은 착탈 가능하게 병렬회로로 연결되며 상부에 제2 커버가 형성된 LED 모듈부; 프레임의 일측에 형성되고, 등지주에 연결되며 양측면에 삼각형의 보강리브를 형성하는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레임은 폴리카보네이트 100 중량부에 대하여 폴리부틸렌테레프탈레이드 10~55 중량부, 소량의 보조조성물인 난연제 2~7 중량부, UV제(Ultraviolet Ray) 2~7 중량부, 분말안정제 2~11 중량부를 교반기를 통해 회전시켜 100~250℃로 용융하면서 교반하여 1차 혼합물을 형성한 후, 상기 1차 혼합물 60~90 중량부에 분말, 알갱이 또는 장 섬유 형태의 유리섬유(Glass Fiber) 10~40 중량부를 투입한 상태에서 100~250℃의 온도로 용융하면서 교반하여 서로 혼합시켜 2차 혼합물을 형성하며, 상기 2차 혼합물을 서냉시켜서 형성된 펠릿(pellet)을 재차 용융하여 외부 케이스 형태로 형상화시킨 것을 특징으로 한다.

또한, LED 모듈부는 단위 LED 모듈 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 이격공간에 세로 방향으로 다수의 장공이 형성되며, 좌·우 양측에 가로 방향으로 기다란 다수의 제2 방열핀을 구비하고, 제2 커버의 좌·우측 경사면에 다수의 공기흐름 홀(Hole)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 전원부는 컨버터의 하부에 공기 유동을 조절할 수 있도록 개도율 변동이 가능한 다수의 제1 방열핀을 형성하고, 상부의 제1 커버가 개폐 가능하게 일측면에 힌지부를 구비한 것을 특징으로 한다

또한, LED 모듈부는 온도센서, 조도센서, 기압센서, 가속도센서들로부터 획득한 데이터에 따라 이들 데이터값과 연계되어 이미 설정된 단계별 PWM 방식으로 디밍 제어하는 마이컴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 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.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 강화 수지재를 통해 종래 다이캐스팅으로 된 LED등(LED燈) 케이스보다 하중을 크게 줄이면서 제품의 경량화를 실현하고 가로등주에 제품 설치가 용이하고, 전기 절연성과 부식, 태양광, 풍우, 습도 등 내후성이 우수하여 물리적 특성이 안정되고 환경변화에 강한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 내충격성과 유효 적절한 강도 확보를 통해 LED등 케이스의 보호 및 내부의 LED모듈과 각종 부품들을 효과적으로 보호할 수 있다.

또한, 본 발명은 LED조명등의 유연성을 확보할 수 있는 수지재 조성물을 펠릿(pellet)형태로 형성한 뒤, 이러한 펠릿 형태의 조성물을 통해 LED 조명등기구를 사출 성형함으로써 다양한 형상과 도시경관 및 자연환경에 적합한 색상, 디자인 변경 등의 유연성을 활용하여 다양한 분야에 확대 적용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 강화 수지재를 기반으로 하므로 방수성과 내구성을 높일 수 있고, 전기절연성에 의한 누전 또는 낙뢰 사고를 방지하며, 모듈방식의 증감 및 교체로 미감을 향상하는데 유리한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 LED모듈 내부에 발생된 열을 방출하기 위해 열 전도특성이 우수한 알루미늄 브라켓에 다수의 방열핀들과 장공을 구성하여 발생된 열을 초기에 외부로 방출 시키며, 자연대류 방식의 방열효과를 극대화로 LED 조명등기구 내부에 축척되는 열과 LED모듈의 온도 상승을 억제하여 광효율과 제품의 수명을 높이는 우수한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주변 환경과 알맞게 설정된 디밍 제어 입력에 따라 LED 밝기가 변화하도록 디밍 제어함으로써, 적정한 LED 조도를 유지하여 불필요한 전력소모를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 난연성이 우수한 수지재 조성물로 화재 문제에 안전성을 확보할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가로등 지주에 적용되는 LED 조명등기구를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 LED 조명등기구의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 조명등기구의 디밍 기능을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 LED 조명등기구의 상부를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 LED 조명등기구의 하부를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 LED 조명등기구의 측면을 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 터널등기구의 일예를 나타내는 구성도.

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구"을 설명하

는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가로등 지주에 적용되는 LED 조명등기구를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 LED 조명등기구의 사시도이다.

도 1에 도시되어 있는 것 같이, 본 발명은 등지주(10)의 일정 높이에 형성된 아암 상에 LED 조명등기구(20)를 결합시키는 것을 대상으로 하지만, 반드시 이에 국한되는 것은 아니며, 가로등, 보안등, 터널등과 같은 다른 등기구에도 적용이 가능하다 할 것이다.

도 2와 같이, LED 조명등기구(20)는 강화 수지재를 주재로 하여 LED 조명등기구의 형상을 유지하는 프레임(21), 상기 LED 조명등기구의 양 측면에 탈착 가능하게 나사결합되고, 열 전도율이 높은 알루미늄을 주재로 하는 측면부(25), 교류를 직류로 변환하여 LED 소자에 전원을 공급하는 전원부(30), 빛을 방출하는 LED 모듈부(40) 및 등지주의 아암에 연결되는 지지부(50)로 이루어진다.

프레임(21)은 강화 수지재를 주재로 하여 기존 일반 철재로 다이캐스팅으로 된 LED등(LED燈) 케이스보다 하중을 크게 줄이면서 절연성과 내열성이 뛰어나고 부식, 태양광, 풍우, 습도, 공기 중의 기체 등에 내후성이 우수하여 온도, 습도 변화에 따른 물리적 특성이 안정되어 환경변화에 강해 가로등주, 보안등주 등에 제품 설치가 쉽고 내구성이 탁월하다.

상기 프레임(21)은 내충격성과 유효적절한 강도 확보를 통해 LED등 케이스의 보호 및 내부의 LED모듈과 각종 부품들을 효과적으로 보호할 수 있다.

상기 프레임(21)은 폴리카보네이트 100 중량부에 대하여 폴리부틸렌테레프탈레이드 10~55 중량부, 소량의 보조조성물인 난연제 2~7 중량부, UV제(Ultraviolet Ray) 2~7 중량부, 분말안정제 2~11 중량부를 교반기를 통해 3~30RPM의 회전속도로 2~10분간 회전시켜 100~250℃로 용융하면서 교반하여 1차 혼합물을 형성한 후, 상기 1차 혼합물 60~90 중량부에 알갱이 또는 장 섬유 형태의 유리섬유(Glass fiber) 10~40 중량부를 투입한 상태에서 100~250℃의 온도로 용융하면서 교반하여 서로 혼합시켜 2차 혼합물을 형성하며, 상기 2차 혼합물을 서냉시켜서 형성된 펠릿(pellet)을 재차 용융하여 외부 케이스 형태로 형상화 시킨 강화 수지재이다.

본 발명은 강화 수지재를 기반으로 하므로 방수성과 내구성을 높일 수 있고, 전기절연성에 의한 누전 또는 낙뢰 사고를 방지하며, 모듈방식의 증감 및 교체로 미감을 향상시킬 수 있다.

강화 수지재는 프레임(21)은 물론이고 제1 커버(34), 제2 커버(44) 및 지지부(50)에도 적용할 수 있으며, 상기 프레임(21)에 부분적으로 금속재를 인서트 몰딩하는 방식도 배제되지는 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 LED 조명등기구의 디밍 기능을 나타내는 블록도이다.

마이컴(33)은 마이크로프로세서(CPU), 메모리, 감지수단 및 입출력인터페이스를 구비한다.

여기에서 마이컴(33) 내의 감지수단(미도시)은 전원부(30) 내의 온도를 검출하는 온도센서(미도시)와, LED 모듈부(40)의 조사량을 검출하는 조도센서(미도시)와, 주변 환경을 검출하는 기압센서(미도시)와, LED 모듈부(40)의 조사각을 검출하는 가속도센서(47)를 구비하며, 입출력인터페이스에는 각각의 센서에 연결된다.

이러한 마이컴(33)에 의한 PWM(Pulse Width Modulation), PDM(Pulse Duration Modulaton) 출력은 CPU에 내장된 Module이나 Timer/Counter 등 내부 resistor를 활용하여 process처리 후 출력을 발생시킨다.

한편, 기본적으로 Timer/Counter를 이용하고 Timer/Counter 상수값을 Setting [0037] 하여 동작 주파수(수십 Hz ~ 수 Khz) 및 듀티 비(Duty ratio : ON /OFF 출력)를 확정하여 Pulse를 출력 제어시킨다.

여기서는 동작 주파수가 상수로 선언된 A_DATA(어떤 값)의 값에 따라 수백 ~ 수 Khz까지 조절할 수 있으며, 듀티비 조절 범위는 약 1%~98% 정도로 하고 그 출력 값이 DAC(Digital Analog Converter)회로를 거쳐 Analog출력(0~10V,1~10V)이 발생되고, LED LIGHTING POWER Dimming 입력단에 Analog출력의 값에 따라 LED조명 밝기를 디밍 제어할 수 있다.

디밍 장치는 사용 목적에 따라 장착하며 프레임 내부 또는 외부에 설치할 수 있다.

본 발명의 측면부(25)는 프레임(21)에 형성된 결합공(22) 상에 탈부착이 가능하게 결합되며, 다수의 단위 LED 모듈(48)에서 발생하는 발열을 신속히 외부로 방출하도록 열전도율이 높은 알루미늄을 주재로 사용하거나 강화 수지재에 방열 페인트를 코팅하여 사용될 수도 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전원부(30)는 프레임(21) 내부에 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하여 LED 소자에 전원을 공급하는 컨버터(32)를 수용하고, 또한 컨버터(32)는 사용 목적에 따라 외장 가능하며, 프레임의 상부에 제1 커버(34)가 형성되어 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전원부(30)는 컨버터(32)의 하부에 공기 유동을 조절할 수 있도록 개도율 변동이 가능한 다수의 제1 방열핀(37)을 형성하고, 상부의 제1 커버(34)가 개폐 가능하게 일측면에 힌지부(31)가 구비되어 있다.

상기 제1 방열핀(37)은 컨버터(32)에서 발생하는 열은 물론, 인접한 LED 모듈에서 발생하는 열의 일부도 방열하도록 형성하며, 제1 방열핀(37)의 가변 개도율 구조는 계절변화 등에 따른 주변 온도를 고려하여 최적의 개방 상태를 유지하여 방열효과를 향상시킨다.

여기에서 제1 방열핀(37)은 설치 장소의 풍향 조건을 고려하여 개방방향을 변동하도록 회전 가능한 원형이나 각형(角形) 등으로 형성할 수도 있다.

본 발명의 LED 모듈부(40)는 각 단위 LED 모듈(48)이 다수의 LED 소자를 직렬회로로 연결시키고, 상기 단위 LED 모듈(48) 간에 착탈 가능하게 병렬회로로 연결되며 상부에 제2 커버(44)가 형성된다.

또한, 상기 LED 모듈부(40)는 단위 LED 모듈(48) 사이에 이격공간(46)이 형성되고, 상기 이격공간에 세로 방향으로 다수의 장공(47)이 형성되며, 좌·우 양측에 가로 방향으로 기다란 다수의 제2 방열핀(43)을 구비하고, 제2 커버(44)의 좌·우측 경사면에 다수의 공기흐름 홀(45)을 구비한다.

도 5와 같이, 상기 이격공간(46)은 각각의 단위 LED 모듈(48) 사이에 일정 간격을 유지시켜 서로 이웃하는 단위 LED 모듈(48)에서 발생하는 열이 간섭되는 것을 방지하고, 상기 이격공간(46) 내에 세로 방향으로 다수의 장공(47)을 형성하여 단위 LED 모듈(48)에서 발생하는 열을 신속히 외부로 배출시킨다.

도 2와 같이, 상기 공기흐름 홀(45)은 제2 커버(44)의 좌·우측 경사면에 서로 대응되게 형성하여 자연 대류시킴으로써, LED 모듈부(40)에 발생되는 내부 열을 하여 외부로 방출시켜 광 효율을 향상시키고, 높은 광속유지율을 오랫동안 유지시켜 LED 조명등기구의 수명을 길게 한다.

도 7은 본 발명에 따른 터널등기구의 일예를 나타내는 구성도이다.

상기 터널등기구는 난연성이 우수한 수지재 조성물로 화재 문제에 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 터널등에 요구되는 외함의 내구성을 유지하면서도 LED램프를 사용할 수 있도록 터널등의 방열형태를 개선하여, 발열에 따르는 LED램프의 훼손을 방지할 수 있다.

마감부재(26)는 LED 조명등기구(20)의 일측면에 측면부(25)의 단부에 결합되고, 단위 LED 모듈(48)에 의한 빛의 일부를 투광하는 보도발광판(미도시)을 더 포함하며, 주변의 미관을 고려할 수 있는 장식성을 지닌다.

또한, 상기 마감부재(26) 상에서 일정 부분에 주변 환경과 어울리는 색상을 연출하는 보도발광판을 설치하고, 단위 LED 모듈(48)에서 발생하는 빛의 일부를 투과시키면 다양한 색감이 연출되어 주변 경관과 아름답게 조화를 이룰 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구는 강화 수지재를 활용하여 종래 금속 철재 다이캐스팅으로 된 LED등 케이스보다 하중을 크게 줄이면서 제품의 경량화를 실현하고 전기 절연성과 부식, 태양광, 풍우, 습도 등 내후성이 우수하여 물리적 특성이 안정되고 환경변화에 잘 적응할 수 있고, 방수성과 내구성을 높일 수 있고, 전기절연성에 의한 누전 또는 낙뢰 사고를 방지하며, 모듈방식의 증감 및 교체로 미감을 향상하는데 유리한 효과가 있다.

본 발명은 내충격성과 유효 적절한 강도 확보를 통해 LED등 케이스의 보호 및 내부의 LED모듈과 각종 부품들을 효과적으로 보호하며, LED조명등의 유연성을 확보할 수 있는 수지재 조성물을 펠릿(pellet)형태로 형성한 뒤, 이러한 펠릿 형태의 조성물을 통해 LED 조명등기구를 사출 성형함으로써 다양한 형상과 도시경관 및 자연환경에 적합한 색상, 디자인 변경 등의 유연성을 활용하여 다양한 분야에 확대 적용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 컨버터(32)의 하부에 공기 유동을 조절할 수 있도록 개도율 변동이 가능한 다수의 제1 방열핀(37)을 통해 컨버터(32)에서 발생하는 열은 물론, 인접한 단위 LED 모듈에서 발생하는 열의 일부도 방열하도록 형성하며, 계절변화 등에 따른 주변 온도를 고려하여 최적의 개방 상태를 유지하여 방열효과를 향상시킨다.

본 발명은 LED 모듈부의 하부에 형성된 다수의 제2 방열핀(43), 장공(47) 및 상부 커버의 양측면에 형성된 공기흐름 홀(45)을 통해 공기 유동을 조절할 수 있도록 개도율 변동이 가능한 다수의 제1 방열핀(37)을 통해 LED 모듈부의 내부에서 발생하는 열은 신속히 외부로 배출시켜 광 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 높은 광속유지율을 오랫동안 유지시켜 LED 조명등기구의 수명을 길게 하는 현저한 효과가 있다.

10 : 등지주 20 : LED 조명등기구
21 : 프레임 25 : 측면부
30 : 전원부 32 : 컨버터
33 : 마이컴 34 : 제1 커버
37 : 제1 방열핀 40 : LED 모듈부
43: 제2 방열핀 44 : 제2 커버
46 : 이격공간 47 : 장공
48 : 단위 LED 모듈 50 : 지지부
55 : 보강리브

Claims

가로등, 보안등 및 터널등에 사용되고 강화 수지재를 기반으로 하는 LED 조명등기구에 있어서, 강화 수지재를 주재로 하여 LED 조명등기구의 형상을 유지하는 프레임(21);
상기 LED 조명등기구의 양 측면에 탈착 가능하게 나사결합되고, 열 전도율이 좋은 알루미늄을 주재로 하는 측면부(25);
상기 프레임의 내부에 컨버터를 수용하고, 프레임의 상부에 제1 커버가 형성된 전원부(30);
단위 LED 모듈은 다수의 LED 소자가 직렬회로로 연결되고, 상기 단위 LED 모듈 간은 착탈 가능하게 병렬회로로 연결되며 상부에 제2 커버가 형성된 LED 모듈부(40);
프레임의 일측에 형성되고, 등지주에 연결되며 양측면에 삼각형의 보강리브를 형성하는 지지부(50);를 포함하되,
상기 프레임은 폴리카보네이트 100 중량부에 대하여 폴리부틸렌테레프탈레이드 10~55 중량부, 소량의 보조조성물인 난연제 2~7 중량부, UV제(Ultraviolet Ray) 2~7 중량부, 분말안정제 2~11 중량부를 교반기를 통해 100~250℃로 용융하면서 교반하여 1차 혼합물을 형성한 후,
상기 1차 혼합물 60~90 중량부에 알갱이 또는 장 섬유 형태의 유리섬유(Glass fiber) 10~40 중량부를 투입한 상태에서 100~250℃의 온도로 용융하면서 교반하여 서로 혼합시켜 2차 혼합물을 형성하며, 상기 2차 혼합물을 서냉시켜서 형성된 펠릿(pellet)을 재차 용융하여 외부 케이스 형태로 형상화 시킨 것을 특징으로 하는 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 LED 모듈부는 단위 LED 모듈 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 이격공간에 세로 방향으로 다수의 장공이 형성되며, 좌·우 양측에 가로 방향으로 기다란 다수의 제2 방열핀을 구비하고, 제2 커버의 좌·우측 경사면에 다수의 공기흐름 홀(Hole)을 구비하는 것을 특징으로 하는 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구.
청구항 1에 있어서,
상기 전원부는 컨버터의 하부에 공기 유동을 조절할 수 있도록 개도율 변동이 가능한 다수의 제1 방열핀을 형성하고, 상부의 제1 커버가 개폐 가능하게 일측면에 힌지부를 구비한 것을 특징으로 하는 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구.
청구항 1에 있어서,
상기 LED 모듈부는 온도센서, 조도센서, 기압센서, 가속도센서들로부터 획득한 데이터에 따라 이들 데이터값과 연계되어 이미 설정된 단계별 PWM 방식으로 디밍 제어하는 마이컴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 수지재 및 자연 대류를 이용한 LED 조명등기구.