KR101861331B1 - 경량화된 방열엔진을 구비한 가로등 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방열효율이 향상된 가로등에 관한 것이다. 상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 가로등은 케이스와, LED 모듈과, 방열엔진, 및 정션박스를 포함한다. 케이스는 가로등 지주의 상부에 연결되는 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고 저면 일부가 개구되며, 수지 소재로 형성된다. LED 모듈은 케이스의 수용공간에 장착되고, 외부에서 전원을 공급받아 빛을 발생시킨다. 방열엔진은 LED 모듈의 상부에 접촉되어 LED 모듈로부터 발생된 열을 케이스 외부로 방출한다. 정션박스는 케이스 내에 배치되고, LED 모듈과 전기적으로 연결되는 케이블이 내장된다.
Description
본 발명은 경량화된 방열엔진을 구비하여 LED 모듈의 구동시에 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있도록 형성된 가로등에 관한 것이다.
일반적으로, 가로등은 도로변, 길가, 교량이나 고속도로의 갓길 등에 일정한 간격으로 배치되어 길을 밝히는 기능을 수행한다. 즉, 이러한 가로등은 야간이나 짙은 안개 등으로 인해 도로변이나 주택가 등이 어두운 경우에 이를 밝혀줌으로써, 시민과 운전자의 안전을 확보해주게 된다.
한편, 최근에는 에너지 절약에 대한 관심과 맞물려 LED 조명이 활발하게 개발되고 있다. LED(Light Emitting Diode)란 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 나트륨 램프에 비해 그 수명이 매우 긴 장점이 있다.
그러나, 실제 LED 가로등의 경우 수명 특성이 기대치보다 낮게 나타나는데, 이는 LED 모듈의 구동시 발생하는 열을 효율적으로 방출하지 못하기 때문이다. 특히, 가로등 케이스의 경우 대부분이 다이캐스팅(die casting) 공정으로 제작된 금속 소재로 형성되기 때문에 외부의 온도가 30℃ 이상일 경우에는 햇빛에 의한 복사열에 의해 케이스가 빠른 온도로 상승하게 되고, 이는 열에 취약한 LED 모듈 및 각종 전기접속기구 등에 직접적으로 전달되어 사용수명을 단축시키는 원인이 된다.
본 발명의 과제는 케이스를 수지 소재로 형성함에 따라 복사열로부터 케이스 내부의 회로들을 보호하고, 방열엔진의 구조를 개선하여 경량화된 가로등을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 가로등은 케이스와, LED 모듈과, 방열엔진, 및 정션박스를 포함한다. 케이스는 가로등 지주의 상부에 연결되는 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고 저면 일부가 개구되며, 수지 소재로 형성된다. LED 모듈은 케이스의 수용공간에 장착되고, 외부에서 전원을 공급받아 빛을 발생시킨다. 방열엔진은 LED 모듈의 상부에 접촉되어 LED 모듈로부터 발생된 열을 케이스 외부로 방출한다. 정션박스는 케이스 내에 배치되고, LED 모듈과 전기적으로 연결되는 케이블이 내장된다.
본 발명에 따르면, 케이스를 열전도율이 낮은 수지 소재로 형성함에 따라 햇빛의 복사열에 의한 케이스의 온도 변화를 줄일 수 있게 되므로, 고온의 복사열에 의한 LED 모듈의 손상을 방지하여 LED 모듈의 수명을 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 수지 소재의 케이스와 가로등 지주를 보강부재를 통해 체결함으로써, 케이스를 파손걱정 없이 가로등 지주에 체결할 수 있게 된다.
또한, 케이스의 저면에 대류를 위한 방열공이 형성됨에 따라 방열엔진으로부터 전달된 열을 케이스 외부로 방출시킬 수 있으며, 방열엔진 및 LED 모듈의 PCB를 열 전도율이 좋은 알루미늄 소재로 형성함에 따라 방열 성능이 향상된다.
또한, LED 모듈과 전기적으로 연결되는 케이블이 밀폐구조의 정션박스 내에 연결됨에 따라, 방수를 위한 고가의 케이블 그랜드(Cable Grand)나 방수 케이블 등을 사용할 필요가 없게 되므로 제조비용을 감소시킬 수 있다. 그리고, 케이스 내부에 별도의 커넥터를 필요로 하지 않고, 모든 배선 작업을 정션박스 내에서 수행할 수 있게 되므로 보다 용이하게 배선작업을 수행할 수 있게 된다.
아울러, 방열엔진이 프레스 공정을 통해 부채와 같이 접힌 형태로 형성되므로, 복수의 방열부들을 고정하기 위한 기판을 따로 필요로 하지 않아 방열엔진의 무게를 감소시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등의 사시도.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 가로등의 분해 사시도.
도 4는 1에 도시된 가로등의 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 가로등의 측면도.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 가로등의 분해 사시도.
도 4는 1에 도시된 가로등의 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 가로등의 측면도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 가로등에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 가로등의 분해 사시도이다. 그리고, 도 4는 1에 도시된 가로등의 단면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 가로등의 측면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 가로등(100)은 케이스(110)와, LED 모듈(120)과, 방열엔진(130), 및 정션박스(Junction box, 140)를 포함한다.
케이스(110)는 가로등 지주(10)의 상부에 연결되는 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고 저면 일부가 개구된 형태로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 케이스(110)는 상호 간에 조립 또는 분해될 수 있는 상부 케이스(111)와 하부 케이스(112)로 구성되며, 하부 케이스(112)의 일측에는 가로등 지주(10)가 삽입되는 지주 연결부(113)가 형성될 수 있다. 그리고, 지주 연결부(113)의 내측 면에는 가로등 지주(10)와의 마찰력을 증대시켜 결합을 용이하도록 하기 위해 둘레를 따라 복수의 홈부가 구비된 요철부(113a)가 형성될 수 있다.
LED 모듈(120)은 케이스(110)의 수용공간에 장착되고, 외부에서 전원을 공급받아 빛을 발생시킨다. 보다 구체적으로, LED 모듈(120)은 알루미늄 소재의 메탈 PCB(Metal Printed Circuit Board, 121)와, 메탈 PCB(121)의 저면에 장착되어 전면으로 발광하는 복수의 LED 소자(122)로 구성된다. 이처럼 PCB(121)를 열 전도율이 좋은 알루미늄 소재로 형성함에 따라 LED 소자(122)의 구동시 발생되는 열을 후술되는 방열엔진(130)로 보다 효율적으로 전달할 수 있게 된다.
LED 모듈(120)은 조도에 따라 온/오프(on/off)될 수 있다. 이를 위해, 케이스(110)의 상부에는 광 센서(photo sensor, 170)가 설치될 수 있다. 여기서, 광 센서의 구동 방법은 이미 공지된 기술이므로 생략하도록 한다.
방열엔진(130)은 LED 모듈(120)의 상부에 접촉되어 LED 모듈(120)로부터 발생된 열을 케이스(110) 외부로 방출한다. 보다 구체적으로, 방열엔진(130)은 열전도율이 좋은 알루미늄 소재로 형성될 수 있으며, 동일한 형상으로 이루어져 양단이 서로 연결된 복수의 방열부(131)들로 이루어질 수 있다.
그리고, 방열엔진(130)은 금속 박판을 프레스 가공하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 금속 박판을 일정 형태로 절삭 가공한 후 프레싱하게 되면 금속 박판은 부채 형태로 접히게 되어 도 3에 도시된 바와 같이 방열부(131)들이 나란하게 배치된다. 이처럼 방열엔진(130)이 부채형태로 형성됨에 따라 방열부(131)들을 고정하기 위한 기판을 따로 필요로 하지 않으므로 방열엔진의 무게를 감소시킬 수 있게 된다.
방열엔진(130)은 한 쌍으로 구비되어 좌우방향으로 대칭되게 형성될 수 있으며, 와이어(132)에 의해 LED 모듈(120)의 상부에 결합될 수 있다. 이때, 방열엔진(130)의 양측 끝단에는 각각 하방으로 돌출되고, 내측면에 슬롯(133a)이 형성된 돌출부재(133)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 돌출부재(133)의 슬롯(133a)으로 LED 모듈(120)이 슬라이딩 삽입될 수 있게 되어 체결이 용이해지며, 방열엔진(130)과 LED 모듈(120)의 접촉면적이 증대되어 방열효율을 향상시킬 수 있게 된다.
정션박스(140)는 케이스(110) 내에 배치되고, LED 모듈(120)과 전기적으로 연결되는 케이블이 내장될 수 있다. 여기서, 정션박스(140)는 여러 개의 단독 커넥터와 멀티커넥터를 상호 변환시켜 전기회로를 집약하기 위한 것으로, 가로등(100)에 설치된 다양한 전기장치를 작동시킬 수 있도록 각 전기장치와 연결된 복수의 전기회로가 설치된다.
보다 구체적으로, 정션박스(140)는 내부에 수용공간이 형성되고 상부가 개방된 수납부(141)와, 수납부(141)의 상측을 덮는 덮개부(142)로 이루어질 수 있다. 그리고, 수납부(141)와 덮개부(142)가 맞닿는 면에는 오링(O-ring) 형상의 실링부재(143)를 설치하여 정션박스(140) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 케이블이 정션박스 내에 삽입될 수 있도록 수납부(141)의 일측에는 케이블이 인입되는 홀이 형성될 수 있다. 그리고, 케이블이 홀 내부에 삽입된 이후에는 밀폐를 위해 홀 주위를 실링 처리할 수 있다.
이처럼 LED 모듈(120)과 전기적으로 연결되는 케이블이 밀폐구조의 정션박스(140) 내에 연결됨에 따라, 방수를 위한 고가의 케이블 그랜드(Cable Grand)나 방수 케이블 등을 사용할 필요가 없게 되어 제조비용을 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 케이스(110) 내부에 별도의 커넥터를 필요로 하지 않고, 모든 배선 작업을 정션박스(140) 내에서 수행하게 되므로 보다 용이하게 배선작업을 수행할 수 있게 된다.
한편, 케이스(110)는 수지 소재로 형성될 수 있다. 이처럼 케이스(110)가 열전도율이 낮은 수지 소재로 형성됨에 따라, 햇빛에 의해 발생된 복사열에 의한 LED 모듈(120)의 손상을 방지할 수 있게 된다.
즉, 케이스(110)가 금속 소재로 형성되고, 외부 온도가 30℃ 이상일 경우에는 복사열에 의해 케이스(110)의 온도가 급속히 상승하게 되고, 이는 LED 모듈(120)로 직접 전달되어 LED 모듈(120)의 손상을 초래한다. 그러나 상기와 같이, 케이스(110)를 열전도율이 낮은 수지 소재로 형성하게 되면 외부 온도가 30℃ 이상일 경우에도 케이스(110)의 온도가 급속히 상승하지 않게 되고, 오히려 LED 모듈(120)을 햇빛으로부터 보호해주는 가림막 역할을 해주어 복사열에 의한 LED 모듈(120)의 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.
또다른 실시예에 따르면, 케이스(110)는 저면에 방열엔진(130)으로부터 전달된 열을 케이스(110) 외부로 방출하기 위한 복수의 방열공(114)이 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 방열공(114)은 케이스(110)의 양 끝단에 각각 배치될 수 있으며, 케이스(110)의 저면으로 돌출되되 내부가 관통된 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다.
이처럼 케이스(110)의 저면에 방열공(114)이 형성됨에 따라 대류를 통해 방열엔진(130)으로부터 전달된 열을 케이스(110) 외부로 방출시킬 수 있을 뿐 아니라, 케이스(110) 내부로 들어간 벌레의 출구 역할을 하여 보다 안전하게 가로등(100)을 사용할 수 있게 된다.
또다른 실시예에 따르면, 케이스(110)는 가로등 지주(10)와 체결되는 부위에 체결 홀(151)이 형성된 보강부재(150)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 보강부재(150)는 케이스(110)와 가로등 지주(10)의 결합을 위한 것으로, 금속 플레이트에 홀을 형성한 후 프레스 가공을 통해 팬너트를 압입함으로써 형성될 수 있다. 이에 따라, 보강부재(150)의 무게를 줄일 수 있으며, 내부에 나사산이 형성되어 체결력이 향상된다.
이처럼 보강부재(150)를 통해 케이스(110)와 가로등 지주(10)를 체결함에 따라, 내구성이 약한 수지 소재의 케이스(110)를 가로등 지주(10)에 보다 안정적으로 체결할 수 있게 된다.
도 4 및 도 5를 참조하여 케이스(110)와 가로등 지주(10)의 결합방법을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 케이스(110)의 지주 연결부(113) 저면에 홀을 형성하고, 홀과 가로등 지주(10)가 마주보는 면에 보강부재(150)를 수평방향으로 슬라이드 삽입시킨다. 그리고, 볼트와 같은 체결부재를 이용하여 케이스(110)와 보강부재(150) 및 가로등 지주(10)를 체결한다. 이때, 볼트의 나사산에는 스프링 와셔(spring washer) 및 와셔(washer)가 결합되어 있어 케이스(110)와 가로등 지주(10)를 안정적으로 체결할 수 있게 된다.
또다른 실시예에 따르면, 케이스(110)의 하측에는 IP 카메라(160)가 설치될 수 있다. IP 카메라(160)는 유무선 인터넷에 연결하여 사용하는 것으로, 실시간으로 보행자 및 차량을 촬영할 수 있어 실종 및 납치와 같은 사건 사고가 발생하였을 경우 IP 카메라(160)에 의해 촬영된 영상을 분석하여 사건해결에 도움을 줄 수 있으며, 더 나아가서는 각종 범죄를 예방할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 가로등(100)은 케이스(110)를 열전도율이 낮은 수지 소재로 형성함에 따라, 햇빛의 복사열에 의한 케이스(110)의 온도 변화를 줄일 수 있게 되므로, 고온의 복사열에 의한 LED 모듈(120)의 손상을 방지하여 LED 모듈(120)의 수명을 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 수지 소재의 케이스(110)와 가로등 지주(10)를 보강부재(150)를 통해 체결함으로써, 케이스(110)를 파손걱정 없이 가로등 지주(10)에 체결할 수 있게 된다.
또한, 케이스(110)의 저면에 대류를 위한 방열공(114)이 형성됨에 따라 방열엔진(130)으로부터 전달된 열을 케이스(110) 외부로 배출시킬 수 있으며, 방열엔진(130) 및 LED 모듈(120)의 PCB(121)를 열 전도율이 좋은 알루미늄 소재로 형성함에 따라 방열 성능이 향상된다.
또한, LED 모듈(120)과 전기적으로 연결되는 케이블이 밀폐구조의 정션박스(140) 내에 연결됨에 따라, 방수를 위한 고가의 케이블 그랜드(Cable Grand)나 방수 케이블 등을 사용할 필요가 없게 되므로 제조비용을 감소시킬 수 있다. 그리고, 케이스(110) 내부에 별도의 커넥터를 필요로 하지 않고, 모든 배선 작업을 정션박스(140) 내에서 수행할 수 있게 되므로 보다 용이하게 배선작업을 수행할 수 있게 된다.
아울러, 방열엔진(130)이 프레스 공정을 통해 부채와 같이 접힌 형태로 형성되므로, 복수의 방열부(131)들을 고정하기 위한 기판을 따로 필요로 하지 않아 방열엔진(130)의 무게를 감소시킬 수 있게 된다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10.. 가로등 지주
110.. 케이스 111.. 상부 케이스
112.. 하부 케이스 113.. 지주 연결부
113a.. 요철부 114.. 방열공
120.. LED 모듈 130.. 방열엔진
131.. 방열부 132.. 와이어
133.. 돌출부재 140.. 정션박스
141.. 수납부 142.. 덮개부
143.. 실링부재 150.. 보강부재
151.. 체결 홀 160.. IP 카메라
110.. 케이스 111.. 상부 케이스
112.. 하부 케이스 113.. 지주 연결부
113a.. 요철부 114.. 방열공
120.. LED 모듈 130.. 방열엔진
131.. 방열부 132.. 와이어
133.. 돌출부재 140.. 정션박스
141.. 수납부 142.. 덮개부
143.. 실링부재 150.. 보강부재
151.. 체결 홀 160.. IP 카메라
Claims (6)
- 가로등 지주의 상부에 연결되는 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고 저면 일부가 개구되며, 수지 소재로 형성된 케이스;
상기 케이스의 수용공간에 장착되고, 외부에서 전원을 공급받아 빛을 발생시키는 LED 모듈;
상기 LED 모듈의 상부에 접촉되어 상기 LED 모듈로부터 발생된 열을 상기 케이스 외부로 방출하는 방열엔진; 및
상기 케이스 내에 배치되고, 상기 LED 모듈과 전기적으로 연결되는 케이블이 내장된 정션박스를 포함하며,
상기 방열엔진은 양단이 교대로 배치되어 전체적으로 접은 부채 형상을 가지고, 한 쌍으로 구비되어 좌우방향으로 대칭되게 형성되어 와이어에 의해 상기 LED 모듈의 상부에 결합되며,
상기 케이스는 일측에 상기 가로등 지주가 삽입되는 지주 연결부가 형성되고, 상기 지주 연결부의 내측 면에는 가로등 지주와의 마찰력을 증대시켜 결합을 용이하게 하도록 둘레를 따라 복수의 홈부가 구비된 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 가로등.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 케이스의 저면에는 상기 방열엔진으로부터 전달된 열을 상기 케이스 외부로 방출하기 위한 복수의 방열공이 형성된 것을 특징으로 하는 가로등.
- 제1항에 있어서,
상기 케이스는 체결 홀이 형성된 보강부재를 통해 상기 가로등 지주에 결합되는 것을 특징으로 하는 가로등.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 케이스의 하측에는 IP 카메라가 설치된 것을 특징으로 하는 가로등.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150087661A KR101861331B1 (ko) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | 경량화된 방열엔진을 구비한 가로등 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150087661A KR101861331B1 (ko) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | 경량화된 방열엔진을 구비한 가로등 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160149880A KR20160149880A (ko) | 2016-12-28 |
| KR101861331B1 true KR101861331B1 (ko) | 2018-07-05 |
Family
ID=57724512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150087661A KR101861331B1 (ko) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | 경량화된 방열엔진을 구비한 가로등 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101861331B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101967599B1 (ko) * | 2017-07-31 | 2019-04-10 | 윤경화 | Ip 카메라를 지원하는 일체형 스마트 가로등 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101035944B1 (ko) * | 2011-01-28 | 2011-05-25 | (주)프로맥엘이디 | 자연대류식 방열기능을 갖는 가로등기구 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101386970B1 (ko) | 2013-11-22 | 2014-04-29 | (주)세광산업조명 | Led 반사모듈이 장착된 led 가로등 |
-
2015
- 2015-06-19 KR KR1020150087661A patent/KR101861331B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101035944B1 (ko) * | 2011-01-28 | 2011-05-25 | (주)프로맥엘이디 | 자연대류식 방열기능을 갖는 가로등기구 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160149880A (ko) | 2016-12-28 |
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