KR200465809Y1

KR200465809Y1 - Ｌｅｄ 가로등시스템의 방열장치

Info

Publication number: KR200465809Y1
Application number: KR2020110002194U
Authority: KR
Inventors: 고선웅; 임채은
Original assignee: 비피솔루션(주)
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2013-03-11
Also published as: KR20120006601U

Abstract

본 고안은 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치에 관한 것으로, 외부 공기에 직접 방출되는 방향으로 설치되는 복수개의 방열핀(fin)과; LED 어셈블리를 장착하여 빠르게 열을 방출하기 위한 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(42)과; 상기 금속 인쇄회로기판을 통해 전달된 열을 빠르게 열을 전달할 수 있도록 직접 접촉되는 초전도체(48)와; 상기 초전도체(48)에 직접 끼워져 삽입 설치되어 공냉식 냉각 방열을 행하는 알루미늄 소재로 구성되고, 냉각공기가 흐를 수 있는 통로를 형성한 바디; 를 구비하여 이루어지고, 상기 방열장치는, 유입되는 공기를 수직으로 접할 수 있도록 방열기 보드를 병렬설치되며, 냉각된 공기가 상기 방열기 보드와 바디에 형성된 공간을 통해 동시에 외부로 방출되는 구조인 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치{Smart LED Street Lighting System Which Enables Automatic Intensity of Radiation According to the Change of the Solar Light}

본 고안은 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 LED 가로등시스템의 방열장치에 관한 것으로, 특히 태양광의 변화를 조도 감지 시스템을 통해 감지하여, 광량에 따라 조도를 감지하는 LED 가로등시스템의 방열효율을 증대시키기 위한 LED 가로등시스템의 방열장치에 관한 것이다.

최근 LED 가로등은 색도가 좋고 보수가 필요 없으며 수명이 긴 장점뿐만 아니라, 더욱이 전통적인 가로등보다 에너지를 절약할 수 있다는 장점으로 인해 사용이 확산되고 있다. 이와 같은 LED 가로등이 전통적인 가로등을 대체하는 것은 공공사업의 큰 축을 이루고 있다.

지금까지 고전력을 사용하는 LED 가로등은 시험단계이거나 시험제작 중이라서 많은 업체에서 개발에 착수하고 있지만, 정식적으로 응용하는 업체는 거의 없다. 시험자나 시험사용자는 보통 일반 가로등과 유사한 몸체를 채용하고 쿨러를 통해 방열한다. 그러나 쿨러를 이용한 방열은 효과가 안정적이지 않을 뿐만 아니라 쿨러의 수명이 짧고, 에너지를 소모하고 자주 보수해야 하므로 유지 보수에 불편하고 관리 비용이 높은 문제점이 있다.

더욱이 전통적인 가로등을 구성하는 여러 종류의 부품들은 종류별로 다이캐스팅이나 사출 성형을 하기 위한 전용 금형에 의해서 제조고 있어서, 제조원가가 상승하게 되고, 고출력 LED 가로등의 채용이 증가함에 따라 방열효율이 낮은 쿨러 방식의 냉각구조는 냉각효율이 낮다는 문제점이 돌출되고 있다.

또한 현재 설치되어 이용되는 태양광 LED 가로등은 태양광을 흡수할 수 있는 주간에 축전을 하였다가 일몰 이후 야간시간에 점등하여 사용하는 구성으로서, 단순하게 점등과 소등을 반복하는 기능에 머무르고 있는 것이 현실이다. 따라서, 가로등 유지관리에 인력이 필요하고 단순 점멸 기능으로 인하여 광량의 변화에 따라 적절한 에너지 사용을 제어할 수 없다는 문제점이 존재하였다.

종래의 LED 가로등의 구조에 있어서는 방열판의 구조가 도 7에 도시한 바와 같이 구성되어 있다.

도 7은 종래의 방열기의 구성을 도시하기 위한 구성도이다. 도 7을 참조하면, 하부에서 공기가 유입되고(Air-in), 가로 방향으로 적층설치된 방열기 보드(55)를 통과하면서 열을 발생하여, 상부 공간을 통해 외부로 방열 방출(air-out)하는 구성이다.

그러나 이러한 구조의 종래의 방열구조는 상술한 바와 같이 방열기 보드(55)가 적층설치되어, 상기 방열기 보드(55) 상호간에 밀착되어 공기의 흐름을 제대로 받지 못하기 때문에 방열의 효과를 제대로 낼 수 없다는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 방열판의 소재를 경량화하고 열의 방출이 용이한 방열판을 사용하고, 방열기 보드의 설치 방향을 유입되는 공기를 최대한 접촉할 수 있도록 하여 방열효과를 증대하는 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 방열판의 구조를 자연대류를 최대한 활용하여 냉각효과를 높일 수 있는 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치를 제공하기 위한 것이다.

본 고안에 의한 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치에 관한 것으로, LED 가로등시스템의 내부에 장착되어 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 방열판(50)과; 상기 방열판의 외부에 일체로 부착되어, 외부 공기에 열을 직접 방출하는 방향으로 설치하는 복수개의 방열핀(fin)(50a~50n)과; LED 가로등시스템의 내부에 설치되고, LED 어셈블리를 장착하여 열을 빠르게 방출하며, LED 가로등시스템을 가동하기 위한 회로를 구성하는 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(42)과; 상기 금속 인쇄회로기판을 통해 전달된 열을 빠르게 열을 전달할 수 있도록 상기 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)에 직접 접촉되는 초전도체(48)와; 상기 초전도체(48)에 직접 끼워져 삽입 설치되어 공냉식 냉각 방열을 행하는 알루미늄 소재로 구성되고, 냉각공기가 흐를 수 있는 통로를 형성한 바디; 를 구비하여 함으로써 달성할 수 있다.

이때, LED 가로등시스템의 방열장치는, 유입되는 공기를 수직으로 접할 수 있도록 방열기 보드를 세로 방향으로 간격을 두어 병렬설치하여 이루어지고, 냉각된 공기가 상기 방열기 보드와 바디에 형성된 공기방출공간(air-out)을 통해 동시에 외부로 방출되는 것이 바람직하다.

본 고안의 실시 예에 의하면 방열판의 소재를 경량화하고 열의 방출이 용이한 방열판을 사용하고, 방열기 보드의 설치 방향을 유입되는 공기를 최대한 접촉할 수 있도록 하여 방열효과를 증대하는 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치를 제공할 수 있는 효과를 구현한다.

또한, 방열판의 구조를 자연대류를 최대한 활용하여 냉각효과를 높일 수 있는 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치를 제공하는 효과를 구현한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 의한 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템의 개념을 설명하기 위한 개요도,
도 2는 도 1의 개념에 따른 구체적인 구성 및 작동 예를 설명하기 위한 작동 설명도,
도 3은 본 고안의 바람직한 실시 예에 있어서, 광량제어용 컨버터의 구성 및 작동을 설명하기 위한 블록 설명도,
도 4는 본 고안의 바람직한 실시 예에 있어서 채용되는 엘이디 어셈블리에 직접 접촉되어 대류에 의한 방열효과를 증진시키기 위한 방열판의 접촉 구조를 도시하기 위한 구성도,
도 5는 도 4의 구성에 있어서, 자연대류에 의한 방열 효과를 설명하기 위한 설명도.
도 6은 본 고안의 실시 예에 따른 방열기 보드를 인입하는 공기의 방향과 수직하는 구조를 갖도록 설치한 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치를 도시한 배치도,
도 7은 종래에 실시되고 있는 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치로, 방열기 보드를 인입하는 공기의 방향과 동일한 방향으로 설치된 예를 도시한 배치도.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

(실시 예)

*도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 의한 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템의 개념을 설명하기 위한 개요도이고, 도 2는 도 1의 개념에 따른 구체적인 구성 및 작동 예를 설명하기 위한 작동 설명도이다.

먼저, 도 1과 도 2에 부여되는 부호에 대해 간략하게 설명하기로 한다.

부호 10은 외부로 부터 교류전원(통상적으로 AC 220V)을 인가받은 전원공급부이고, 부호 20은 상기 전원공급부로부터 교류전압을 입력받아 LED 가로등을 점멸하기 위한 직류전압으로 변경하고, 후술하는 조도감지부로부터 제공되는 광량의 변화에 따라 출력전류값을 제어하는 광량제어용 컨버터이고, 부호 30은 상기 광량제어용 컨버터(20)에 연결되어 태양광의 변화 및 주변의 밝기 상태를 감지하여 전달하는 조도감지부이고, 부호 40은 상기 광량제어용 컨버터(20)로부터 제공되는 광량의 변경에 따라 제어된 전류값에 따라 점멸 작동하는 LED 어셈블리(LED Assembly)이고, 부호 50은 LED 어셈블리에 직접 연결로 패키지화 구성되어 자연대류에 의한 공냉 방열을 행하는 방열판(50), 부호 60은 을 일체로 형성하는 조명방열부(60)은 LED 어셈블리와, LED 어셈블리에 접촉하는 와, 초전도체(48) 및 상기 초전도체(48)에 직접 연결 구성되는 방열판을 도시한다.

이하에서, 본 고안의 구성에 의한 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템의 작동을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 고안에 의한 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템은, 외부에서 AC 220V의 교류입력전원을 전원공급부(10)에 공급받아 작동 전원으로 이용한다.

상기 전원공급부(10)로부터 교류전압을 입력받아 부하인 LED 가로등을 점멸하기 위한 직류전압으로 변경한다. 본 고안에서 LED 가로등은 LED 어셈블리로 구성하여 복수개의 LED를 배치하여 필요한 조도로 발광한다. 이때, 전원공급부(10)는 광량제어용 컨버터(20)에 전원을 공급함으로서 후술하는 조도감지부로부터 제공되는 광량의 변화에 따라 출력전류값을 제어한다.

또, 상기 광량제어용 컨버터(20)는 조도감지부(30)에 연결되어 태양광의 변화 및 주변의 밝기 상태를 감지하여 출력한다.

상기 광량제어용 컨버터(20)의 출력은 발광 부하(LOAD)인 조명방열부(60)에 제공되며, 상기 조명방열부(60)는 광량의 변경에 따라 제어된 전류값에 따라 점멸 작동하는 LED 어셈블리(40)와, LED 어셈블리에 직접 연결되어 패키지화 구성되어 자연대류에 의한 공냉식 방열을 행하는 방열판(50)을 일체로 형성하여 이루어진다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 고안에 의한 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템은, 태양광의 변화 단계를 대략 4~6단계 정도로 구분하여, 일출시부터 일몰, 이후 완전히 야간상태가 될 때 조도를 최대로 상승시키도록 구성할 수 있다.

이렇게 함으로써, 주간에 태양광을 감지하여 흡수하고, 이를 야간이나 우천시 등의 조건에서 집중적으로 점등할 수 있는 구성으로 할 수 있고, 이에 따라 불필요한 전력의 낭비를 방지할 수 있는 기능을 구현한다.

또, 도 3을 참조하면서 본 고안에서 적용되는 상기 광량제어용 컨버터(20)의 세부 구성 및 작동을 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안의 바람직한 실시 예에 있어서, 광량제어용 컨버터의 구성 및 작동을 설명하기 위한 블록 설명도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 광량제어용 컨버터(20)는 전원공급부(10)로부터 전원을 공급받아 입력단에 침투하는 전자파노이즈를 제거하는 전자파차단기(21)와, 상기 전자파차단부(21)에 연결되어 역률을 개선하고 보상하는 역률보상기(23)와, 상기 역률보상기(23)에 연결되어 주 전력을 스위칭하는 메인 스위칭기(Main Switching)(25)와. 상기 메인 스위칭기(25)의 출력을 인가받아 교류전압을 직류전압으로 정류변환하는 정류필터기(27), 및 상기 메인 스위칭기(25)에 연결되어, 상기 조명방열부(60)에 공급되는 전원을 제어하기 위한 구동드라이버(Driver)(28)를 구비하여 이루어진다.

여기에서, 상기 전자파차단기(21)(EMI FILTER & Bridge Diode)는 입력전원에 함유된 노이즈(noise)를 필터링 하는 기능을 수행하는 브릿지 회로로 구성되고, 상기 역률보상기(23)는 95% 이상의 역률을 실현하는 기능을 부가하였으며, 상기 메인 스위칭기(Main Switching)(25)는 고효율 설계를 통하여 저발열 트랜스 및 FET를 포함한 회로 구성을 실현한다. 또, 상기 정류필터기(27)(REC. & FILTER)는 저발열 히트싱크(Heat-Sink) 설계로, 입력된 AC 전압을 DC 전압으로 필터링하며, 반파정류회로로 구성하며, 상기 구동드라이버(Driver)(28)는 정전압, 정전류 및 과전압보호회로(OVP)와 과전류보호회로(OCP)를 채용하는 구성으로, 외부통신을 이용하여 전압을 가변하고, 외부 조도 데이터(DATA)를 이용하여 디밍 기능 및 자동 점멸기능을 수행하는 구동장치이다.

더욱 구체적으로, 상기 정류필터기(27)의 출력단자는 조명방열부(60)에 연결되며, 상기 조명방열부(60)의 출력단에 안정적인 전원을 공급을 보상하기 위한 전력보상회로부(29)를 추가로 설치하여 구동드라이버(Driver)(28)에 피드백 전원을 공급하기 위한 피드백단자(29a)(feedback)와, 상기 조도감지부(30)로부터 감지된 조도변화량을 입력하기 위한 조도감지단(39a)과, 사용자가 외부에서 조도를 임의 제어할 때 제공되는 전압을 공급받기 위한 제어입출력단(CONTROL I/O)(25)을 구비함으로써, 태양광량 및 외부에서 제어되는 조도변경에 따라 변화되는 직류전압을 상기 조명방열부(60)에 제공하여 점멸 또는 자동 디밍(Intelligent Dimming) 제어한다.

다음으로, 상기 광량제어용 컨버터(20)는 프로그램 로직 제어(PLC) 또는 전압제어방식으로 제어하는 장치로 구성하며, 펄스폭 변조방식(PWM)의 장치로도 적용이 가능한 것이다. 도 3에 도시한 광량제어용 컨버터(20)는 PWM 제어에 의한 회로 구성을 도시한 것이다.

또한, 본 고안의 바람직한 실시 예에 의한 상기 조명방열부(60)는, 상기 광량제어용 컨버터(20)로부터 제공되는 전류값의 변화에 따라 출력이 자동조절되는 장치로 구성하고 있다.

그리고, 상술한 본 고안의 구성 및 작동 설명에서 본 것과 마찬가지로, 기 설치된 LED 가로등인 경우에도 본 고안의 주요 구성인 광량제어용 컨버터(20)와 조도감지부(30) 및 제공되는 전류값의 변화에 따라 출력값이 자동조절되는 조명방열부(60)를 교체하는 것 만으로도 본 고안의 구성에 의한 효과를 구현할 수 있기 때문에 가로등 전체를 변경하여야 되는 번거로움과 경제적 손실을 방지할 수 있는 장점을 구현할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 고안의 실시 예에 따른 광량제어용 컨버터(20)는 태양광의 변화에 따라 원하는 출력값을 선정할 수 있는 구성으로, USB 통신 등을 통한 외부에서 임의적 데이터(DATA)의 제공이 가능하다. 즉, 사용자의 선택과 판단에 의해 조도의 변경이 필요할 경우에는 이 신호를 광량제어용 컨버터(20)의 제어입출력단(CONTROL I/O)(25)을 통해 공급함으로써 불필요한 점등이나 과다한 조도를 줄일 수 있는 구성으로, 전력량의 낭비를 크게 절감할 수 있는 구성이다.

또한, 본 고안의 실시 예에 따른 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템(100)은 조명방열부(60)의 점멸을 전류값 변화에 따라 출력값을 자동조절할 수 있는데, 본 고안자 등의 시험에 의하면 70~200W 까지의 전력 전압의 조절이 바람직하였다.

또, 본 고안에 있어서는 광량제어용 컨버터(20)와 실제 점멸하는 조명방열부(60)를 분리하여 구성하고 있기 때문에 실제 크기가 대폭 축소되어 일반 보안등 크기 정도로 소형화할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 제조원가가 획기적으로 절감된다.

본 고안에 의한 광량제어용 컨버터(20)는 PWM 방식을 이용한 자동 디밍 기능을 탑재한 것이고, PWC 회로를 내장하여 역률을 95%이상으로 구현하였다. 더우기, 전력보상회로를 탑재 구성함으로써 상술한 바와 같이 조명방열부(60)와 분리제작이 가능하도록 구현하였다.

다음으로, 도 4 내지 도 5를 참조하면서, 본 고안의 실시 예에 의한 일체 조립형 방열판의 구성 및 작동 효과에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 고안의 바람직한 실시 예에 있어서 채용되는 엘이디 어셈블리에 직접 접촉되어 대류에 의한 방열효과를 증진시키기 위한 방열판의 접촉 구조를 도시하기 위한 구성도이고, 도 5는 도 4의 구성에 있어서, 자연대류에 의한 방열 효과를 설명하기 위한 설명도이다.

도 4를 참조하면, 본 고안의 구성에 의한 일체형 방열판(50)은, LED 어셈블리(40)는 복수개의 LED 어레이를 포함하여 구성되고, 상기 LED 어셈블리(40)에서 발생하는 열을 방출하기 위해 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(42)에 장착을 하고, 상기 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(42)의 뒷면에는 빠르게 열을 전달할 수 있는 초전도체(48)를 직접부착하였다. 또, 상기 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(42)는 개방형의 알루미늄 소재로 된 방열판(50)에 직접 접촉하도록 구성하였다.

이러한 구성으로 함으로써, 상기 LED 어셈블리(40)에서 발생하는 열을 최대한 빠르게 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(42)와 초전도체(48)를 통해 방열판(50)에 전달하게 됨으로써 LED 가로등의 최대 과제인 발열을 신속하게 낮출 수 있는 탁월한 효과를 구현하였다.

도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 본 고안에 있어서 상기 LED 어셈블리(40)에서 발생하는 열을 최대한 빠르게 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(42)와 초전도체(48)를 통해 방열판(50)에 전달하게 됨으로써, 방열판(50)에 설치된 방열핀(fin)(50a, 50b, 50c, 50d, ..., 50n)을 통해 공기에 직접 접촉하도록 구성하였다. 특히, 본 고안에서는 방열핀(50a, 50b, 50c, 50d, ..., 50n)이 외부로 돌출되는 형태로 구성함으로써 자연대류에 의한 방열의 효과를 극대화하도록 하였다.

여기에서 이용되는 초전도체(48)는 여러 금속이 특정 온도 이하로 냉각되면 전기저항이 완전히 사라지는 현상인 초전도 현상을 갖는 물질로서, 예를 들면, 원소로 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 바나듐(V) 등 20여 종의 금속 원소, 합금으로는 니오브와 주석의 합금(Nb3Sn), 니오브와 게르마늄의 합금(Nb3Ge) 등이 실용화되어 있으며, 본 고안에 사용되는 초전도체의 소재 제한은 없다.

상술한 바와 같은 구성으로 되는 본 고안에 의한 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템의 필요성에 대해 추가적으로 간략하게 제시한다.

다음으로, 도 6을 참조하면서 본 고안의 실시 예에 따른 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치와 그 작동을 설명하기로 한다.

도 6은 본 고안의 실시 예에 따른 방열기 보드를 인입하는 공기의 방향과 수직하는 구조를 갖도록 설치한 ＬＥＤ 가로등시스템의 방열장치를 도시한 배치도이다.

도 6을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 하부로부터 냉각용의 공기(대류 또는 외부공급용 공기가능)가 인입된다(air-in).

이때 인입(air-in) 공기가 방열기 보드(55) 측으로 유입되면, 수직방향으로 병렬 설치된 상기 방열기 보드(55)들을 통과하게 된다.
여기에서, LED 가로등시스템의 방열장치는, 유입되는 공기를 수직으로 접할 수 있도록 방열기 보드를 세로 방향으로 간격을 두어 병렬설치되고, 냉각된 공기가 상기 방열기 보드와 바디에 형성된 공기방출공간(air-out)을 통해 동시에 외부로 방출되는 것을 특징으로 한다.

이때, 인입공기가 수직방향으로 병렬설치된 방열기 보드(55)를 통과하기 때문에 공기와 접촉하는 면적이 확대되어 냉각효율이 증대된다.

따라서, 외부로 방출되는 공기는 종래의 상부측 뿐만 아니라, 방열기 보드(55)의 상부측으로도 방출되기 때문에 방열량이 많아져서 냉각효과가 높아지는 효과가 있다.

현재까지 당해분야에서 KS 인증을 획득한 국내 LED 가로등(조명부 포함)의 실정은, SMPS를 자체 내장형(제조원: 유양디앤유, 알티전자 등)으로 크기도 크고, 무게 또한 150W급 기준으로 약 14KG 좌우로 상당히 무거운 편이다. 그러한 무게 때문에 LED 가로등을 바람이 심한 해변 도로나 제주도와 같은 섬 지방에 설치 시 바람 저항을 이기지 못해 아암(ARM)이 파손 되는 등의 필드 테스트 결과가 나와 해당 지방자치단체에서 친환경 제품 및 많은 장점을 인지하고 있지만, 설치 시 그로 인한 안전성의 문제점이 있어서 정부 장려 사항을 이행하지 못하고 있는 현실이다.

또한 LED PKG 수명 (50,000 시간) 보다 LED 컨버터 제품의 수명 (주 사용 제품인 전해질 컨덴서의 정격 수명 약 20,000 시간 이내)이 훨씬 짧은 단기간이기 때문에, 종래의 일체형 LED 컨버터를 A/S 할 때는 LED 가로등 자체를 수거하여 분리 후 A/S 해야 하는 어려움이 있었던 것을 해소하였다.

또한 종래의 구성은 A/S 시 KS 인증 IP65 등급에 맞는 수리가 가능 할 것인지 역시 확실하게 해결되지 않은 상황이다.

이러한 이유가 산재하고 있음에도 불구하고, 기존 LED 가로등 업체가 일체형을 제작하는 이유로는, LED 컨버터와 가로등 사이의 간격을 최소화 하여 단조로운 LED 컨버터만을 제작하여 전력 로스를 줄여 안정성 보다는 제품 단가와 제작 공정을 단순화하여 인건비를 절약 하려는 기존 업체의 마인드에 있다.

따라서 상술한 본 고안의 바람직한 실시 예에 의한 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템은 태양광의 변화에 따라 출력값을 제어하여 공급하는 지능적인 기능을 갖춘 LED 야외 조명용 컨버터(Converter)를 개발 하고, 또한 이러한 광량제어용 컨버터에 적합한 LED 조명부(가로등)를 개발함으로서, 통상적으로 설치되는 LED 가로등의 문제점인 크기, 무게 부분에 대하여 기술적 해결을 구현한 것이다.

또한 본 고안의 바람직한 실시 예에 의한 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템은 기존의 단순 불빛을 밝혀주는 가로등 타입에서 시간대별 날씨 등의 주위 상황에 따라 조도 감지 시스템(조도감지부)의 데이터를 이용하여 자동 ON/OFF 및 광량을 4~6단계로 조절하여, 불필요한 전력 소비를 억제하고, 갑작스런 날씨 변화에 보행자 및 차량의 안전을 도모하기 위해 자동으로 켜질 수 있는 지능형 LED 가로등을 구현하였다.

상기에서는 본 고안을 바람직한 일 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 고안의 구성과 목적 및 효과가 동일 하거나 유사한 것이라면 당분야에서 종사하는 통상적인 기술수준을 가진자가 용이하게 안출할 수 있는 범위내인 것으로 간주할 수 있어서, 본 고안과 기술적인 사상이 동일한 범주내라면 권리범위에 속하다고 볼 수 있다.

10: 전원공급부 20: 광량제어용 컨버터
21: 전자파차단기 23: 역률보상기
25: 메인 스위칭기(Main Switching) 27: 정류필터기(Rec & Filter)
28: 구동드라이버(Driver) 29: 전력보상회로부
30: 조도감지부 40: LED 어셈블리
50: 방열판 50a, 50b, ..., 50n: 방열 핀(fin)
55: 방열기 보드(board) 60: 조명방열부
100: 태양광 변화에 따른 자동광량조절이 가능한 지능형 LED 가로등시스템

Claims

LED 가로등시스템의 방열장치에 있어서,
LED 가로등시스템의 내부에 장착되어 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 방열판(50)과;
상기 방열판의 외부에 일체로 부착되어, 외부 공기에 열을 직접 방출하는 방향으로 설치하는 복수개의 방열핀(fin)(50a~50n)과;
LED 가로등시스템의 내부에 설치되고, LED 어셈블리를 장착하여 열을 빠르게 방출하며, LED 가로등시스템을 가동하기 위한 회로를 구성하는 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(42)과;
상기 금속 인쇄회로기판을 통해 전달된 열을 빠르게 열을 전달할 수 있도록 상기 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)에 직접 접촉되는 초전도체(48)와;
상기 초전도체(48)에 직접 끼워져 삽입 설치되어 공냉식 냉각 방열을 행하는 알루미늄 소재로 구성되고, 냉각공기가 흐를 수 있는 통로를 형성한 바디; 를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 가로등시스템의 방열장치.
제1항에 있어서, LED 가로등시스템의 방열장치는, 유입되는 공기를 수직으로 접할 수 있도록 방열기 보드를 세로 방향으로 간격을 두어 병렬설치하여 이루어지고, 냉각된 공기가 상기 방열기 보드와 바디에 형성된 공기방출공간(air-out)을 통해 동시에 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 LED 가로등시스템의 방열장치.