KR102237370B1

KR102237370B1 - 공기구멍을 구비한 led 가로등 장치

Info

Publication number: KR102237370B1
Application number: KR1020190028415A
Authority: KR
Inventors: 강진구; 유영욱
Original assignee: 셀로코주식회사
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2021-04-07
Also published as: KR20200109198A

Abstract

본 발명의 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치에 따르면, LED 등기구 조립체에 공기구멍을 형성하고 LED에서 발생하는 열이 공기구멍을 통해 외부로 원활하게 배출되도록 함으로써 LED 등기구의 온도가 낮아지도록 하고, LED에서 발생하는 열이 공기구멍을 통해 최단 경로를 거쳐 등기구 외부로 원활하게 배출됨으로 인해 별도의 커다란 방열판 없이 충분한 방열을 달성할 수 있는 효과가 있다.

Description

공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치{Apparatus for LED Street Lamp with Air Hole}

본 발명은 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED 등기구 조립체에 공기구멍을 형성하고 LED에서 발생하는 열이 공기구멍을 통해 외부로 원활하게 배출되도록 함으로써 LED 등기구의 온도가 낮아지도록 한 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치에 관한 것이다.

일반적으로 가로등은 사람과 차량 등이 통행하는 도로 등에 설치되어 조명을 함으로써 야간에 보행과 차량의 통행을 원활하게 한다.

가로등의 조명용 램프로는 할로겐이나 수은등과 같은 종류를 사용하는데 이러한 램프는 수명이 짧아 주기적으로 교환하여야 하기 때문에 유지 및 보수에 상당한 비용과 노력을 필요로 하였다.

그래서 최근에는 전력소비도 절약되고 조명성능도 우수한 고출력 LED(light emitting diode)를 많이 사용하고 있는 추세이며, 고출력 LED는 사용 수명이 길고 일반적인 할로겐이나 수은등보다 우수한 밝기를 가지면서 사용 전력을 현저하게 줄여 에너지를 절감할 수 있는 장점이 있다.

그런데 LED 가로등의 고출력 LED는 사용 시 고열을 발생하고, 고열은 빨리 방열되지 않으면 고출력 LED 뿐만 아니라 주변 부품까지 영향을 주어 고장을 유발하거나 수명을 단축시키는 문제가 있다.

특히 좁은 공간에 LED를 밀집시켜야 하는 옥외등의 경우 방열 문제는 다욱 심각하며, 단위 면적당 발생되는 열이 많은 경우, 방열을 위해 넓은 면적의 방열판이 필요하고, 이에 따른 큰 방열판은 고가의 금형비와 함께 고가의 방열판 재료비가 소요되고 등기구의 무게를 상승시키는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2017-0055604호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, LED 등기구 조립체에 공기구멍을 형성하고 LED에서 발생하는 열이 공기구멍을 통해 외부로 원활하게 배출되도록 함으로써 LED 등기구의 온도가 낮아지도록 하고, LED에서 발생하는 열이 공기구멍을 통해 최단 경로를 거쳐 등기구 외부로 원활하게 배출됨으로 인해 별도의 커다란 방열판 없이 충분한 방열을 달성할 수 있는 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치는 판 형상의 하부면프레임과 하부면프레임으로부터 상부를 향하여 내측으로 절곡 연장된 상부면프레임이 형성된 하부덮개와, 하부덮개의 상부면프레임으로부터 상부로 이격되어 하부덮개에 고정되는 것으로 하부덮개의 하부면 사이에 공간부를 형성하는 상부덮개가 포함되어 구성된 조립프레임; 하부덮개의 하부면프레임 하면에 밀착 고정되는 것으로 상하로 관통된 공기구멍이 등간격으로 복수로 관통 형성된 판 형상의 공기구멍판; 및 공기구멍판 하면에 설치된 LED 모듈이 포함되어 구성되며; LED 모듈은 공기구멍판에 형성된 공기구멍과 대응되어 연통되는 에어홀이 상하로 관통 형성된 PCB 기판의 하면에 등간격으로 LED가 구비된 것으로, LED와 LED 사이는 하나 이상의 에어홀이 위치하도록 LED가 이격되어 구비되며, PCB 기판의 하면에 LED로 전원을 공급하기 위한 제1패턴이 에어홀에 인접하여 연장되면서 연결 구비된 것을 특징으로 한다.

PCB 기판의 하면에 제1패턴과 에어홀 사이에는 제1패턴을 따라서 2개 이상의 에어홀이 포함되도록 연장된 전도성 재질의 보조패턴이 구비되고; PCB 기판의 에어홀에는 전도성 재질이면서 상하로 관통된 중공의 방열관이 삽입되어 구비될 수 있다.

PCB 기판의 상면에는 제1패턴에 대응되는 위치에 에어홀에 인접하여 전도성 재질의 제2패턴이 연장되면서 연결 구비될 수 있다.

PCB 기판의 상면에는 상하로 연장된 판 형상으로써 일측과 타측으로 절곡되어 지그재그 형태로 구비된 전도성 재질의 방열포일이 구비되며, 절곡 형성된 방열포일의 하면은 LED의 상면 및 제2패턴을 가로 질러 위치하도록 구비될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치에 따르면, LED 등기구 조립체에 공기구멍을 형성하고 LED에서 발생하는 열이 공기구멍을 통해 외부로 원활하게 배출되도록 함으로써 LED 등기구의 온도가 낮아지도록 하고, LED에서 발생하는 열이 공기구멍을 통해 최단 경로를 거쳐 등기구 외부로 원활하게 배출됨으로 인해 별도의 커다란 방열판 없이 충분한 방열을 달성할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치를 나타낸 도면이며,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치를 구성하는 LED 등기구를 나타낸 도면이며,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치를 구성하는 LED 모듈을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치는 길가의 지면에 설치되어 조명을 비추기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 등주(10)와 LED 등기구(100)가 포함되어 구성된다.

등주(10)는 중공의 관 형태로써, 하단은 지면에 고정되고, 상단은 절곡되어 LED 등기구(100)가 연결되어 고정된다.

LED 등기구(100)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 판 형상의 하부면프레임과 하부면프레임으로부터 상부를 향하여 내측으로 절곡 연장된 상부면프레임이 형성된 하부덮개(110)와, 하부덮개(110)의 상부면프레임으로부터 상부로 이격되어 하부덮개에 고정되는 것으로 하부덮개(110)의 하부면 사이에 공간부를 형성하는 상부덮개(150)가 포함되어 구성된 조립프레임과, 하부덮개(110)의 하부면프레임 하면에 밀착 고정되는 것으로 상하로 관통된 공기구멍이 등간격으로 복수로 관통 형성된 판 형상의 공기구멍판(115) 및 공기구멍판(115) 하면에 설치된 LED 모듈(130)이 포함되어 구성된다.

등주(10)의 상단은 하부면프레임의 일측에 삽입되어 체결된다.

상부덮개(150)의 하면과 하부덮개(110)의 상부면프레임 사이에는 방충망(200)이 길이방향으로 연장되어 구비되며, 방충망(200)으로 인해 상부덮개(150)와 하부덮개(110) 사이에 형성된 공간부로 외부의 나뭇잎, 벌레 등이 유입되는 것이 차단된다.

LED 모듈(130)은 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 공기구멍판(115)에 형성된 공기구멍과 대응되어 연통되는 에어홀(133)이 상하로 관통 형성된 PCB 기판(131)의 하면에 등간격으로 LED(135)가 복수로 구비되어 구성된다.

LED(135)는 고출력의 것을 사용함으로 LED(135)의 갯수는 크게 줄어들 수 있으며, 각 LED(135)에는 개별 렌즈(Lens)를 방수가 되도록 밀착 고정시킨다.

LED(135)와 LED(135) 사이는 하나 이상의 에어홀(133)이 위치하도록 LED가 이격되어 구비되며, PCB 기판(131)의 하면에 LED(135)로 구동 전류를 공급하기 위한 전도성 재질의 제1패턴(137)이 에어홀(133)에 인접하여 지그재그로 절곡되어 연장되면서 연결 구비된다.

PCB 기판(131)의 하면에 제1패턴(137)과 에어홀(133) 사이에는 제1패턴(137)을 따라서 2개 이상의 에어홀(133)이 포함되도록 연장된 전도성 재질의 보조패턴(139)이 구비된다.

보조패턴(139)은 제1패턴(137)을 따라서 제1패턴(137)의 절곡 지점까지 연장되어 형성되다가 중단되고, 절곡 지점을 지나서 다시 제1패턴(137)을 따라서 제1패턴(137)의 다른 절곡 지점까지 연장되어 형성되다가 중단된다.

PCB 기판(131)의 에어홀(133)에는 전도성 재질이면서 상하로 관통된 중공의 방열관(300)이 삽입되어 구비된다.

방열관(300)은 PCB 기판(131)의 에어홀(133) 전부에 구비될 수 있고, 또는 LED(135)와 LED(135) 사이에 형성된 에어홀(133), 제1패턴(137) 및 보조패턴(139)이 인접한 에어홀(133)에만 구비될 수도 있다.

PCB 기판(131)의 상면에는 제1패턴(137)에 대응되는 위치에 에어홀(133)에 인접하여 전도성 재질의 제2패턴(138)이 연장되면서 연결 구비된다.

PCB 기판(131)의 상면에는 상하로 연장된 판 형상으로써 일측과 타측으로 절곡되어 지그재그 형태로 구비된 얇은 구리로 형성된 전도성 재질의 방열포일(190)이 구비되며, 절곡 형성된 방열포일(190)의 하면은 LED(135)의 상면 및 제2패턴(138)을 가로 지르면서 에어홀(133)의 상면에 위치하도록 구비된다.

이때, 방열포일(190)의 하면과 LED(135)의 상면은 땜납에 의해 결합될 수 있다.

상술한 바와 같이 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치가 구비되고, LED 가로등 장치를 점등하면, LED(135)에서 발생한 열은 LED(135)와 같은 면인 PCB 기판(131)의 하면에 배치되어 LED(135)에 구동 전류를 공급하는 제1패턴(137)에 먼저 전달되고, 제1패턴(137)에 전달된 열은 에어홀(133)을 통하여 LED 모듈(130)의 상부인 상부덮개(150)와 하부덮개(110) 사이에 형성된 공간부로 유입되고, 공간부로 유입된 열은 방충방(200)이 형성된 부분과 하부덮개(110)에 상하로 관통된 공기구멍 등을 통하여 외부로 방출된다.

이때, 제1패턴(137)으로 전달된 열은 전도성 재질의 보조패턴(139) 및 방열관(300)에 의해 열전도 속도가 증가하여 에어홀(133)을 통하여 LED 모듈(130)의 상부인 상부덮개(150)와 하부덮개(110) 사이에 형성된 공간부로 빠르게 유입된다.

LED(135)의 발광으로 인해 제1패턴(137)에 전달된 열이 에어홀(133)을 통하여 LED 모듈(130)의 상부인 상부덮개(150)와 하부덮개(110) 사이에 형성된 공간부로 유입될 때, PCB 기판(131)의 상면에 구비된 제2패턴(138)과 방열포일(190)을 통해서도 열전도 속도가 증가한다.

아울러, 중공의 관 형태의 등주(10)는 지면으로부터 4m 내지 15m 길이를 가지면서 설치가 되고, 따라서 LED 등기구(100)도 지면으로부터 4m 내지 15m 높이를 가지도록 설치가 된다.

이로 인해 지면과의 기압차이 때문에, 등주(10)의 내부에 공기의 흐름 속도가 빠르게 되고, 등주(10)의 내부에 찬공기는 LED 등기구(100)를 향하여 상부로 이동된 후 상부덮개(150)와 하부덮개(110) 사이에 형성된 공간부로 유입된다.

이때, LED(135)의 발광으로 인해 에어홀(133)을 통하여 LED 모듈(130)의 상부인 상부덮개(150)와 하부덮개(110) 사이에 형성된 공간부로 유입된 열은 등주(10)를 통하여 유입된 찬공기와 만나면서 열 교환이 이루어진 후 방충방(200)이 형성된 부분과 하부덮개(110)에 상하로 관통된 공기구멍 등을 통하여 외부로 방출되어 LED 등기구(100)의 방열 효과가 증가하게 됨으로써 별도의 커다란 방열판 없이도 충분한 방열을 달성할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, LED 등기구 조립체에 공기구멍을 형성하고 LED에서 발생하는 열이 공기구멍을 통해 외부로 원활하게 배출되도록 함으로써 LED 등기구의 온도가 낮아지도록 하고, LED에서 발생하는 열이 공기구멍을 통해 최단 경로를 거쳐 등기구 외부로 원활하게 배출됨으로 인해 별도의 커다란 방열판 없이 충분한 방열을 달성할 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims

판 형상의 하부면프레임과 하부면프레임으로부터 상부를 향하여 내측으로 절곡 연장된 상부면프레임이 형성된 하부덮개(110)와, 하부덮개(110)의 상부면프레임으로부터 상부로 이격되어 하부덮개(110)에 고정되는 것으로 하부덮개(110)의 하부면 사이에 공간부를 형성하는 상부덮개(150)가 포함되어 구성된 조립프레임; 하부덮개(110)의 하부면프레임 하면에 밀착 고정되는 것으로 상하로 관통된 공기구멍이 등간격으로 복수로 관통 형성된 판 형상의 공기구멍판(115); 및 공기구멍판(115) 하면에 설치된 LED 모듈(130)이 포함되어 구성되며;
LED 모듈(130)은 공기구멍판(115)에 형성된 공기구멍과 대응되어 연통되는 에어홀(133)이 상하로 관통 형성된 PCB 기판(131)의 하면에 등간격으로 LED(135)가 구비된 것으로, LED(135)와 LED(135) 사이는 하나 이상의 에어홀(133)이 위치하도록 LED(135)가 이격되어 구비되며, PCB 기판(131)의 하면에 LED(135)로 전원을 공급하기 위한 제1패턴(137)이 에어홀(133)에 인접하여 연장되면서 연결 구비되되,
중공된 일체형의 관 형태로 하단부가 지면에 고정되고, 상단부가 둔각만큼 상향되게 절곡되며, 해당 상단부의 타단이 상기 하부면프레임의 일측에 삽입되어 체결되는 등주(10)를 포함하고,
PCB 기판(131)의 에어홀(133) 내주면에는 전도성 재질이면서 상하로 관통된 중공의 방열관이 삽입되어 구비된 것을 특징으로 한 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치.
청구항 1에 있어서, PCB 기판(131)의 하면에 제1패턴(137)과 에어홀(133) 사이에는 제1패턴(137)을 따라서 2개 이상의 에어홀(133)이 포함되도록 연장된 전도성 재질의 보조패턴(139)이 구비된 것을 특징으로 한 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치.
청구항 2에 있어서, PCB 기판(131)의 상면에는 제1패턴(137)에 대응되는 위치에 에어홀(133)에 인접하여 전도성 재질의 제2패턴(138)이 연장되면서 연결 구비된 것을 특징으로 한 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치.
청구항 3에 있어서, PCB 기판(131)의 상면에는 상하로 연장된 판 형상으로써 일측과 타측으로 절곡되어 지그재그 형태로 구비된 전도성 재질의 방열포일(190)이 구비되며, 절곡 형성된 방열포일(190)의 하면은 LED(135)의 상면 및 제2패턴(138)을 가로 질러 위치하도록 구비된 것을 특징으로 한 공기구멍을 구비한 LED 가로등 장치.