KR101895452B1

KR101895452B1 - 공랭식 led 조명등기구

Info

Publication number: KR101895452B1
Application number: KR1020170167963A
Authority: KR
Inventors: 김수환
Original assignee: 주식회사 포메링
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2018-09-06

Abstract

본 발명은 공랭식 LED 조명등기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강화 수지재를 기반으로 하고, LED 조명등기구를 내부에 포함하는 본체; 강화 수지재를 기반으로 하고, 상기 본체를 덮는 반구형 프레임; 상기 본체에 위치하고, 다수의 LED 소자가 직렬회로로 연결되는 단위 LED 모듈로 이루어진 LED 모듈부; 상기 LED 모듈부에 전기적으로 연결되어 전력을 공급하는 전원부; 상기 반구형 프레임의 상측부에 일정 높이로 이격되어 설치되는 컨버터 수용체; 상기 반구형 프레임의 좌, 우측 경사면에 형성되는 복수의 공기흐름부; 상기 컨버터 수용체에 삽입 고정되는 컨버터; 상기 컨버터 외부에 밀착되어 설치되는 방열핀;을 포함하는 공랭식 LED 조명등기구에 관한 것이다.

Description

공랭식 LED 조명등기구{A Excellent LED Lighting Apparatus with natural convection}

본 발명은 공랭식 LED 조명등기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강화 수지재로 이루어지고, LED 조명등기구를 내부에 포함하는 본체; 강화 수지재로 이루어지고, 상기 본체를 덮는 반구형 프레임; 상기 본체에 위치하고, 다수의 LED 소자가 직렬회로로 연결되는 단위 LED 모듈로 이루어진 LED 모듈부; 상기 LED 모듈부에 전기적으로 연결되어 전력을 공급하는 컨버터; 상기 반구형 프레임의 상측부에 일정 높이로 이격되어 설치되는 컨버터 수용체; 상기 반구형 프레임의 좌, 우측 경사면에 형성되는 복수의 공기흐름부; 상기 컨버터 수용체에 삽입 고정되는 컨버터; 상기 컨버터 외부에 밀착되어 설치되는 방열핀;을 포함하는 공랭식 LED 조명등기구에 관한 것이다.

현대 조명의 메카로 불리는 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 작동 시 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.

상기한 바와 같은 고광도의 LED는 점등 시 매우 높은 열이 발생하므로, 고열의 발열온도에 의해 이를 적용 및 설계하는 데 많은 어려움이 있는 것이다.

따라서, 종래에는 도 1a의 도시와 같이 다수개의 LED(2)가 부착된 기판(11)의 배면에 위치하는 덮개(13)를 금속재로 형성하거나, 그 덮개(13)에 복수개의 방열 및 대기순환공(13a)을 형성하여 자연 방열에 의해 LED(2)로부터 발생하는 열을 방열시키고 있는 것이다.

또한 도 1b에 도시된 바와 같이 종래 발명에 따른 엘이디 램프 조립체는 투명의 커버렌즈(10)와 알루미늄재로 된 방열체(20)의 내측에 다수개의 고광도 엘이디(2)(2')가 부착되어진 알루미늄 기판(3)이 내장되는 것으로서, 상기한 고광도 엘이디(2)(2')의 발광방향은 커버렌즈(10)를 향하도록 부착되어지고, 그 각각의 고광도 엘이디(2)(2')에는 빛의 직선성 및 확장성을 증대시키는 별도의 내부렌즈(50)가 각각 결합되어 있는 것이다.

특히, 상기한 고광도 엘이디(2)(2')가 부착되어지는 알루미늄 기판(3)은 상기 엘이디(2)(2')로부터 발생하는 고온의 열을 신속하게 흡수하여 전달하는 역할을 하는 것으로서, 알루미늄 기판(3)으로부터 흡수된 열은 그 알루미늄 기판(3)의 배면에 위치하는 열전모듈(4;TE Module)에 의해 고온의 열을 집중적으로 흡수하게 된다.

이렇게 흡수된 열은 열전모듈(4)의 이면에 위치하는 알루미늄으로 된 열전도체(5)를 통해 다시 전달되어, 전체가 알루미늄으로 된 방열체(20)의 내측면을 통해 그 전체로 열을 확산시키게 되는 것이다.

이때, 상기한 열전도체(5)와 방열체(20)가 서로 맞닿는 부분에는 상대적으로 더욱 고온의 열이 발생하게 되는데, 이러한 고온의 열은 방열체(20)의 중앙에 위치한 요홈부(21) 내측의 방열팬(30)에 의해 강제 송풍시켜 방열시키는 것으로서, 상기한 방열팬(30)이 작동함에 따라 그 집중 고온부에서 발생하는 열기를 외기로 토출시키게 되는 것이다.

그러나, 고온의 열은 방열체(20)의 중앙에 위치한 요홈부(21) 내측의 방열팬(30)에 의해 강제 송풍시켜 방열시키는 것에는 한계가 있으며 계속 누적되는 먼지 등에 의해 방열팬의 수명이 단축될 수 있는 문제점이 있다.

또한 상기한 바와 같은 자연 방열에 의한 LED 발광 조명등의 방열 구조는 그 방열량에 한계가 있고, 방열되는 열량보다 LED(2)에서 발생하는 열량이 더 높아 그 조명등이 지속적으로 가온되는 형태를 갖고 있으므로, 제품 설계시 고가의 난연, 불연 재질의 선택은 물론 고온에서도 열변형이나 수축 등이 발생하지 않는 수지 또는 금속재를 사용하여야 하는 비경제적인 문제점이 있었다.

또한 기존의 LED 발광 조명등의 방열 대책은 신속한 방열이 불가능하여 점등 시 발생하는 고온으로 인한 점등 효율의 저하 및 사용 수명 저하를 예방할 수 없었다.

한국공개특허 제2010-0112831호 한국등록특허 제0767738호 한국공개특허 제2004-0068504호 한국공개특허 제2010-0112831호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프레임의 좌, 우측 경사면, 상측부에 구비되는 복수의 공기흐름부를 형성시켜 굴뚝 효과와 베르누이 효과를 이용하여 외기의 유입에 의한 공기 순환식 방열이 이루어질 수 있도록 구성된 공랭식 LED 조명등기구를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 강화 수지재로 이루어지고, LED 조명등기구를 내부에 포함하는 본체; 강화 수지재로 이루어지고, 상기 본체를 덮는 반구형 프레임; 상기 본체에 위치하고, 다수의 LED 소자가 직렬회로로 연결되는 단위 LED 모듈로 이루어진 LED 모듈부; 상기 LED 모듈부에 전기적으로 연결되어 전력을 공급하는 컨버터; 상기 반구형 프레임의 상측부에 일정 높이로 이격되어 설치되는 컨버터 수용체; 상기 반구형 프레임의 좌, 우측 경사면에 형성되는 복수의 공기흐름부; 상기 컨버터 수용체에 삽입 고정되는 컨버터; 상기 컨버터 외부에 밀착되어 설치되는 방열핀;을 포함한다.

상기 공기흐름부는 상기 본체와 반구형 프레임 사이에 수평으로 형성된 공기흐름 공간이다.

상기 컨버터는 상기 반구형 프레임의 상측부에 공기흐름 공간을 사이에 두고 결합된다.

상기 컨버터는 상기 반구형 프레임의 상측부 외부에서 높이 방향으로 일정 간격 이격되어 결합된다.

상기 컨버터 수용체는 양측면이 테이퍼 형상을 가지고 상기 반구형 프레임의 상측부에 높이 방향으로 일정 간격 이격되어 결합된다.

상기 LED 모듈부는 온도센서, 조도센서, 기압센서, 가속도센서들로부터 획득한 데이터에 따라 이들 데이터값과 연계되어 이미 설정된 단계별 PWM 방식으로 디밍 제어하는 마이컴을 더 포함한다.

상기 강화 수지재는 폴리카보네이트 100 중량부에 대하여 폴리부틸렌테레프탈레이드 10 ~ 55 중량부, 보조조성물인 난연제 2 ~ 7 중량부, UV제(Ultraviolet Ray) 2 ~ 7 중량부, 분말안정제 2 ~ 11 중량부를 교반기를 통해 3 RPM ~ 30 RPM의 회전속도로 2 ~ 10분간 회전시켜 100℃ ~ 250℃로 용융하면서 교반하여 1차 혼합물을 형성한 후, 상기 1차 혼합물 60 ~ 90 중량부에 알갱이 형태의 유리섬유(Glass fiber) 10 ~ 40 중량부를 투입한 상태에서 100℃ ~ 250℃의 온도로 용융하면서 교반하여 서로 혼합시켜 2차 혼합물을 형성하며, 상기 2차 혼합물을 상온에서 서냉시켜서 형성된 펠릿(pellet)을 재차 용융한다.

본 발명은 강화 수지재를 주재로 하여 LED 조명등기구의 형상을 유지하기 위해 본체 및 상부 커버로 구성되는 프레임; 상기 프레임과 조립되는 하측부에 알루미늄 또는 다이캐스팅 소재로서 2mm ~ 5mm두께로 형성되고, 제품 용도에 따라 컨버터를 장착 가능하며, LED모듈을 착탈 가능한 LED모듈 조립부;로 구성되며, 상기 LED 모듈 조립부는 단위 LED 모듈 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 이격공간에 세로 방향 및 가로 방향으로 다수의 장공(hole)이 형성되며, 좌우 양측에 가로 방향으로 기다란 다수의 방열핀을 구비한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 좌, 우측 경사면수평 방향으로 길게 이어진 공기흐름부를 형성시키고 또한 상측부에 구비되는 공기흐름부를 형성시켜 굴뚝 효과와 베르누이 효과를 이용하여 자체 자연 대류가 용이하게 이루어져 고온으로 인한 고장 등을 예방할 수 있다.

또한 본 발명은 가열된 본체 내의 공기를 천정 방향으로의 공기 흐름을 통해 강제로 배출시켜 가열 공기의 배출 및 외기의 유입에 의한 공기 순환식 방열이 동시에 이루어질 수 있도록 함에 따라 기존의 방열 대책에 비하여 우수하고 신속한 방열이 가능하므로 점등 시 발생하는 고온으로 인한 점등 효율의 저하 및 사용 수명 저하를 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 이루어져 우수한 충격강도를 갖고 있으며 광범위한 실 사용온도와 치수 변화가 적어 정밀성형이 가능하다.

도 1은 종래기술에 의한 LED 발광 조명등의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 공랭식 LED 조명등기구의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공랭식 LED 조명등기구의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 공기흐름 홀에 대한 외기의 유입과 유출에 의한 자연 대류 방식의 방열 효과를 보여주는 개념도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 공랭식 LED 조명등기구의 전체적인 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 1의 모습을 보여주는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공랭식 LED 조명등기구의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 강화 수지재를 주재로 하여 LED 조명등기구의 형상을 유지하는 프레임, 교류를 직류로 변환하여 LED 소자에 전원을 공급하는 컨버터, 빛을 방출하는 LED 모듈부 및 등지주의 아암에 연결되는 지지부 등으로 구성되는 데, 프레임은 본체와 반구형 프레임으로 나뉘어져 그 사이에 공기 이동홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예로서 반구형 프레임(200)과 상기 반구형 프레임(200)에 덮혀지는 본체(300)로 구성되어, 상기 본체(300)에는 LED 조명등기구(50)가 설치되며, 반구형 프레임(200)은 본체(300)와 결합되는 부분이 겹쳐지도록 제조된다.

따라서 상기 본체(300)와 반구형 프레임(200)이 형성하는 내부 공간에서 대류 현상이 일어나 LED 조명등기구(50)가 발산하는 열을 외부로 발산하거나 외부의 습기를 차단할 수 있다.

이를 위해 상기 본체(300)와 반구형 프레임(200)에는 리프터가 형성되어 상하로 개폐가 가능하거나 본체(300)와 반구형 프레임(200)에 틈이 형성된 채 고정되도록 결합될 수 있다.

이하 본 발명에서는 LED 조명등기구에 전력을 공급하는 컨버터를 포함하는 파워 모듈이 본체(300) 내부에 설치되거나 본체(300) 외부의 이격된 거리에 설치되는 것을 따로 설명하겠다. 상기 컨버터의 일면에 가로 방향으로 기다란 다수의 방열핀이 형성된다.

본 발명의 컨버터(30)는 반구형 프레임(200) 내부에 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하여 LED 소자에 전원을 공급하는 컨버터(100)를 수용하고, 본 발명에 따른 컨버터(100)는 외장으로 사용한다.

본 발명의 일실시예로서 본 발명은 강화 수지재를 주재로 하여 LED 조명등기구의 형상을 유지하는 반구형 프레임으로 이루어져 있다.

또한 상기 반구형 프레임은 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 탁월한 이중 구조의 재질로서 내충격성과 유효적절한 강도 확보를 통해 LED등 케이스의 보호 및 내부의 LED모듈과 각종 부품들을 효과적으로 보호할 수 있다.

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

따라서 본 발명은 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 이루어져 우수한 내충격성을 가지고 있으며, 광범위한 내열성과 치수 변화가 적어 치수 안정성이 우수하다.

한편 강화 수지재는 본체(300)와 반구형 프레임(200)은 물론이고 다른 부분에도 적용할 수 있으며, 상기 반구형 프레임(200)에 부분적으로 금속재를 인서트 몰딩하는 방식도 배제되지는 않는다.

또한 상기 강화 수지재는 광범위한 실 사용온도와 치수 변화가 적어 상술한 공기흐름부의 정밀성형이 가능하다.

상기 측면부는 반구형 프레임의 좌, 우측 경사면에 복수의 공기흐름부를 구비한다.

즉 상기 좌, 우측 경사면의 상측부, 중간부, 하측부 중 어느 하나 이상의 부분에 수평 방향으로 틈이 형성된 공기흐름부가 형성될 수 있으며, 경사면 외측면을 따라 일렬로 배치된다.

상기 공기흐름부를 통해서는 배출된 내부공기의 양만큼 외기를 유입시키게 되어 지속적이고 신속한 공기의 순환이 이루어지면서 더욱 뛰어난 방열 효율을 연출하게 되는 것이다.

본 발명에 따른 마이컴에 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 Setting하여 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 Analog 출력값에 따라 LED조명 밝기를 디밍 제어할 수 있다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 공기흐름 홀에 대한 외기의 유입과 유출에 의한 자연 대류 방식의 방열 효과를 보여주는 개념도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예로서 하나의 외부로 분리되어 장착된 컨버터(100)와 하나의 공기흐름부에 대한 외기의 유입과 유출에 의한 자연 대류 방식의 방열 효과를 보여주는 개념도를 보면 상기 컨버터(100)는 상기 반구형 프레임의 상측부에 공기흐름 공간을 사이에 두고 결합된다.

상기 공기흐름 공간은 미리 상기 반구형 프레임의 상측부 주변에 형성되고, 상기 컨버터(100)가 수용체에 수용되어 마지막으로 상기 반구형 프레임의 상측부에 결합될 수 있다.

이러한 구성으로 상기 컨버터(100)에서 발생되는 열은 주변의 공기를 가열시키고 상기 반구형 프레임의 측면에서 유입되는 자연의 차가운 공기는 상기 컨버터(100)에 가열됨과 동시에 상기 공기흐름 공간을 통해 자연 대류 현상으로 상측부로 빠르게 유출된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 컨버터 수용체는 양측면이 직각 형상을 가지고 상기 반구형 프레임의 상측부에 높이 방향으로 일정 간격 이격되어 결합되는 경우(a)는 상술한 도 5(b)의 경우와 같이 수직으로 공기가 빠져 나가는 것이 아니라 상기 반구형 프레임의 좌, 우측 경사면에 복수의 공기흐름부를 통해 유입된 공기를 반구형 프레임의 상측부에 공기흐름 공간을 통해 방열시켜 굴뚝의 첨단부처럼 좌우 양쪽으로 퍼지게 하여 좀 더 용이한 공기 순환이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 반구형 프레임의 상측부에 높이 방향으로 일정 간격 이격되어 결합되는 경우(a)에는 상기 컨버터(100)가 높이 방향으로 이격되어 내부 공간이 더 넓어져 공기의 순환이 자유롭고, 상기 컨버터(100)를 수용한 수용체의 밑면 뿐만 아니라 측면에서도 내부 공기를 가열 시켜 자연 대류 효과 뿐만 아니라 굴뚝 효과에 의해 더 빠른 열 순환이 이루어지도록 한다.

도 7에 도시된 바와 같이 도 6과 같은 경우(a)와 상기 컨버터 수용체가 양측면이 테이퍼 형상을 가지고 상기 반구형 프레임의 상측부에 높이 방향으로 일정 간격 이격되어 결합되는 경우(b)를 비교해 본다.

(b)와 같은 경우 컨버터 수용체의 양측면이 테이퍼 형상을 가지는 데, 상기 테이퍼 형상이 끝단이 상측 방향으로 절곡된 형태의 상향절곡부이어서, 이동하는 공기는 상향절곡부에 이르러 상향절곡부의 경사각을 따라 베르누이 효과로 빠르게 외부로 유출된다.

한편 LED등과 컨버터 외측부에 형성되는 방열핀은 설치 장소의 풍향 조건을 고려하여 개방방향을 변동하도록 회전 가능한 원형이나 각형(角形) 등으로 형성할 수도 있다.

본 발명의 LED 모듈부는 각 단위 LED 모듈이 다수의 LED 소자를 직렬회로로 연결시키고, 상기 단위 LED 모듈 간에 착탈 가능하게 병렬회로로 연결되며 상부에 제2 커버가 형성된다.

또한, 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 홀을 구비한다.

상기 이격공간은 각각의 단위 LED 모듈 사이에 일정 간격을 유지시켜 서로 이웃하는 단위 LED 모듈에서 발생하는 열이 간섭되는 것을 방지하고, 상기 이격공간 내에 세로 방향으로 다수의 장공을 형성하여 단위 LED 모듈에서 발생하는 열을 신속히 외부로 배출시킨다.

상기 공기흐름 홀은 제2 커버의 좌/우측 경사면에 서로 대응되게 형성하여 자연 대류시킴으로써, LED 모듈부에 발생되는 내부 열을 하여 외부로 방출시켜 광 효율을 향상시키고, 높은 광속유지율을 오랫동안 유지시켜 LED 조명등기구의 수명을 길게 한다.

본 발명의 또 다른 실시예로서 판스프링조합으로 이루어진 리프터에 관한 것으로, 세로 방향의 양 가장자리에 주기적으로 돌출부가 형성된 띠 형상의 돌출 판스프링; 세로 방향의 양 가장자리에 주기적으로 요홈부가 형성되며, 상기 돌출 판스프링의 각각의 돌출부가 상기 요홈부에 세로방향으로 결합되는 띠 형상의 요홈 판스프링;을 포함한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 판스프링조합에 의하면, 수직운동력이 필요한 다양한 장치에 간단하면서도 편리하게 수직운동력이 제공된다.

또한, 상기 판스프링의 돌출부와 요홈부가 세로방향으로 주기적으로 형성되어 있기 때문에 상기 판스프링의 세로방향에서 보자면 판스프링의 돌출부와 요홈부의 결합 후에 다시 돌출부의 결합이 이어지므로 돌출부는 X축, 요홈부는 Y축을 각각 이탈하지 못하게 되는 것이며, 또다시 이어지는 돌출부와 요홈부에 의해서 각 판스프링의 X와 Y축의 이탈을 연속적으로 방지하는 것이 이루어지는 것이다.

또한, 상기 판스프링의 돌출부와 요홈부가 세로방향으로 주기적으로 형성되어 있고, 판스프링의 세로방향 중심을 기준으로 좌측과 우측에 돌출부와 요홈부가 언바란스로 형성되어 있기 때문에 판스프링 각각의 세로방향의 중심에서 보자면, 좌측에는 돌출부와 요홈부의 순서로 결합이 이루어지는 반면, 우측에는 요홈부와 돌출부의 순서로 결합이 이루어져 판스프링의 결합이 더욱더 견고하게 결합되는 것이다.

또한, 상기 돌출부와 요홈부의 주기적인 결합으로 인하여 요홈부 수직방향 걸림턱이 다른 판스프링에 의하여 수직방향을 지지하게 되어 삼각기둥형태가 이루어질 때 수직 지지력을 갖게 되는 것이다.

판스프링의 삼각형 형상의 하단부 내측 또는 외측으로 웜기어를 배치하여 판스프링의 웜기어홈과 맞물리도록 하고, 삼각기둥형상의 판스프링의 가로방향을 지지하도록 하며, 구동부와 동력전달부로 부터 전달된 힘을 웜기어를 통해 회전시켜 판스프링이 삼각형의 형태로 결합되면서 수직상승한다.

각 판스프링이 웜기어와 가이드롤러에 의해서 기둥형태를 만들어 갈 때 상기 판스프링의 하단에는 판스프링이 풀리거나 말리는 동작을 하는데 이때 판스프링이 풀리거나 말리는 방향을 유도해주며, 판스프링이 최소한의 공간으로 유지될 수 있도록 판스프링의 하측부에 평평한 홈으로 형성되어 판스프링을 일정 방향으로 유도할 수 있는 판스프링 유도부를 설치해 주는 것이 바람직하며 이것은 상기 판스프링의 특성상 판스프링이 부러지거나 스프링 특성에 손상을 주지 않는 한도 내에서 최대한도로 공간을 적게 차지하도록 하는 것이 바람직하다. 그 방법은 여러 가지로 구성할수 있을 것이다.

한편 상기 판스프링을 이용한 LED 조명등기구의 내부에 설치되고, 외부 네트워크 망을 통해 연결된 마이컴이 기상 정보를 수집하고, 상기 판스프링을 이용한 LED 조명등기구의 외부에 설치된 습도 센서에 의한 습도가 일정치 이상인지 상기 마이컴이 확인한 후, 만일 습도 센서에 의한 습도가 일정치 이상인 경우 상기 마이컴이 리프터에 전원을 투입하여, 상기 리프터에 결합된 웜기어가 모터에 의해 회전을 하여, 리프터가 상승 또는 하강하도록 제어할 수 있다.

일실시예로서, 본 발명은 강화 수지재를 주재로 하여 LED 조명등기구의 형상을 유지하기 위해 본체 및 상부 커버로 구성되는 프레임; 상기 프레임과 조립되는 하측부는 알루미늄 소재, 다이캐스팅 소재, 또는 프레스 소재(예 : 철 또는 금속)로 이루어지고, 제품 용도에 따라 컨버터를 장착 가능하며, LED모듈을 착탈 가능한 LED모듈 조립부;로 구성되며, 상기 LED 모듈 조립부는 단위 LED 모듈 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 이격공간에 세로 방향 및 가로 방향으로 다수의 장공(hole)이 형성되며, 좌우 양측에 가로 방향으로 기다란 다수의 방열핀을 구비한다.

이 외에도 본 발명의 다른 실시예로서, 강화 수지재를 주재로 하여 LED 조명등기구의 형상을 유지하는 프레임(본체 및 상부 커버로 구성); 상기 프레임(본체)과 조립되는 하측부에는 알루미늄 또는 다이캐스팅 소재로서 2~5mm두께로 형성되고, 제품 용도에 따라 컨버터를 장착 가능하며, LED모듈을 착탈 가능한 LED모듈 조립부; 또한, LED 모듈 조립부는 단위 LED 모듈 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 이격공간에 세로 방향 및 가로 방향으로 다수의 장공(hole)이 형성되며, 좌·우 양측에 가로 방향으로 기다란 다수의 방열핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 장공은 공기가 유입/유출되는 통로의 역할을 하거나 빗물이 스며들 경우 배수하는 배수구 역할을 한다.

따라서 본 발명은 LED모듈 내부에 발생된 열을 방출하기 위해 열 전도특성이 우수한 알루미늄, 또는 다이캐스팅 소재로 구성된 모듈조립부에 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.

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 있다.

또한 전기절연성에 의한 누전 또는 낙뢰 사고를 방지하며, 모듈방식의 증감 및 교체로 미감을 향상하는데 유리한 효과가 있다.

또한 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 펠릿형태로 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.

특히 본 발명은 좌, 우측 경사면수평 방향으로 길게 이어진 공기흐름부를 형성시키고 또한 상측부에 구비되는 공기흐름부를 형성 시켜 자체 자연 대류가 용이하게 이루어져 고온으로 인한 고장 등을 예방할 수 있다.

50 : LED 조명등기구
100 : 컨버터
200 : 반구형 프레임
300 : 본체

Claims

강화 수지재로 이루어지고, LED 조명등기구를 내부에 포함하는 본체;
강화 수지재로 이루어지고, 상기 본체를 덮는 반구형 프레임;
상기 본체에 위치하고, 다수의 LED 소자가 직렬회로로 연결되는 단위 LED 모듈로 이루어진 LED 모듈부;
상기 LED 모듈부에 전기적으로 연결되어 전력을 공급하는 컨버터;
상기 반구형 프레임의 좌, 우측 경사면에 형성되는 복수의 공기흐름부;
상기 반구형 프레임과 조립되는 하측부는 LED모듈 내부에 발생된 열을 방출하기 위해 열 전도특성이 우수한 알루미늄 소재 또는 다이캐스팅 소재로 이루어지고, LED모듈을 착탈 가능한 LED모듈 조립부;
상기 LED모듈 조립부는 다수의 방열핀들과 장공을 구성하여 발생된 열을 초기에 외부로 방출시키며, 공기흐름부를 통해 자연대류 방식의 방열효과를 LED 조명등기구 내부에 축척되는 열과 LED모듈의 온도 상승을 억제하여 광효율과 제품의 수명을 높이며
상기 강화 수지재는 폴리카보네이트 100 중량부에 대하여 폴리부틸렌테레프탈레이드 10 ~ 55 중량부, 보조조성물인 난연제 2 ~ 7 중량부, UV제(Ultraviolet Ray) 2 ~ 7 중량부, 분말안정제 2 ~ 11 중량부를 교반기를 통해 3 RPM ~ 30 RPM의 회전속도로 2 ~ 10분간 회전시켜 100℃ ~ 250℃로 용융하면서 교반하여 1차 혼합물을 형성한 후, 상기 1차 혼합물 60 ~ 90 중량부에 알갱이 형태의 유리섬유(Glass fiber) 10 ~ 40 중량부를 투입한 상태에서 100℃ ~ 250℃의 온도로 용융하면서 교반하여 서로 혼합시켜 2차 혼합물을 형성하며, 상기 2차 혼합물을 상온에서 서냉시켜서 형성된 펠릿(pellet)을 재차 용융시키며,
상기 컨버터는 상기 반구형 프레임의 상측부에 일정 높이로 이격되어 설치되는 컨버터 수용체에 삽입되며 반구형 프레임의 상측부에 공기흐름 공간이 마련되어,
상기 반구형 프레임의 좌, 우측 경사면에 복수의 공기흐름부를 통해 유입된 공기를 반구형 프레임의 상측부에 공기흐름 공간을 통해 방열시켜 본체 내의 공기를 천정 방향으로의 공기 흐름을 통해 강제로 배출시켜 가열 공기의 배출 및 외기의 유입에 의한 공기 순환식 방열이 동시에 이루어지게 하며,
상기 LED 모듈부는 온도센서, 조도센서, 기압센서, 가속도센서들로부터 획득한 데이터에 따라 이들 데이터값과 연계되어 이미 설정된 단계별 PWM 방식으로 디밍 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 공랭식 LED 조명등기구.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 컨버터는 상기 반구형 프레임의 상측부 외부에서 높이 방향으로 일정 간격 이격되어 결합되는 것을 특징으로 하는 공랭식 LED 조명등기구.
제1항에 있어서,
상기 컨버터 수용체는 양측면이 테이퍼 형상을 가지고 상기 반구형 프레임의 상측부에 높이 방향으로 일정 간격 이격되어 결합되는 것을 특징으로 하는 공랭식 LED 조명등기구.
삭제
삭제
삭제