KR20100120032A - 조향각의 조절이 가능한 가로등용 엘이디 전등 - Google Patents

조향각의 조절이 가능한 가로등용 엘이디 전등 Download PDF

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KR20100120032A
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Abstract

본 발명은 반구형의 전등 커버(10); 일측면이 개구되어 상기 전등 커버(10)와 결합되며, 전등을 구동시키기 위한 구동 모듈(30)과 빛을 밝히기 위한 다수의 LED 모듈(50)들을 안착시키는 공간이 형성된 전등 케이스(20); 및 상기 전등 케이스(20)에 체결되어 해당 전등 케이스(20)에 설치된 다수의 LED 모듈(50)들이 발산하는 빛을 반사시키는 반사판(80); 을 포함하며, 상기 전등 케이스(20)는 상기 구동 모듈이 설치고정되는 함몰된 제 1 하우징부(21)와, 상기 LED 모듈(50)들이 안착되는 장착구가 설치되는 제 2 하우징부(22)로 구획되고, 상기 제 2 하우징부(22)의 장착구와 LED 모듈(50)의 사이에 삽입되며, 하부의 장착구 접합면(51a)이 상기 장착구에 밀착될 수 있도록 평면으로 구성되고 상부의 기판 접합면(51b)이 상기 LED 모듈(50)의 PCB 기판(52)이 놓일 수 있도록 평면으로 구성되며, 상기 장착구 접합면(51a)과 기판 접합면(51b)이 서로 평행하지 않고 소정 접합 각도(α2)를 이루도록 형성되는 조향 조절구(51)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
가로등, LED

Description

조향각의 조절이 가능한 가로등용 엘이디 전등{LIGHT EMITTING DIODE LAMP FOR ADJUSTING DIRECTION ANGLE}
본 발명은 조향각의 조절이 가능한 가로등용 엘이디(LED(Lihgt Emitting Diode); 이하 "LED"라 한다.) 전등에 관한 것으로, 특히 다수의 LED 모듈들이 방사하는 빛의 조향각을 조절할 수 있도록 하는 조향각의 조절이 가능한 가로등용 엘이디 전등에 관한 것이다.
일반적으로 가로등은 거리의 조명이나 교통의 안전을 위하여 보도나 차도를 따라 설치한 조명시설을 말한다.
이러한 가로등은 종래 수은등이나 형광등 또는 나트륨등 등을 광원으로 하는 램프를 조명기구물에 장착하되 전원공급장치에 의한 전원공급과 타이머 및 중앙제어에 의한 작동으로 점등되게 함으로써 가로등이 설치된 인접지역을 일정 조도 이상으로 밝혀줄 수 있도록 하고 있으며, 최근에는 소비전력이 적게 소요되고 반영구적인 수명의 특성을 갖는 LED를 조도 향상 및 소비전력 절감의 차원에서 가로등의 광원으로 많이 적용하고 있다.
가로등의 설치기준에 의하면, 도 1의 설치예에서 보여주는 바와 같이, 가로 등(1)이 지상으로부터 높이 10m 지점에 설치되는 경우 가로등이 설치되는 직선상 지면의 (A)지점에서 좌우측 10m 떨어진 지면인 (B), (C)지점에서 측정되는 측면 조도가 20 Lux의 밝기를 가져야 한다.
하지만, 최근에 가로등의 광원으로 많이 적용되고 있는 LED는 소비전력 및 빛의 밝기 측면에서는 다른 광원에 비해 우수성을 가지기는 하나, 그 특성상 직선광원을 발생시키기 때문에 설치된 가로등 위치의 측면까지 밝히기에는 무리가 있다.
또한, 가로등용 LED 전등이 LED 자체의 발광 색상으로 이루어진 단일 색상만을 조사할 수 있어서 단조롭고 쉽게 식상하게 되는 문제점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반구형의 전등 커버(10); 일측면이 개구되어 상기 전등 커버(10)와 결합되며, 전등을 구동시키기 위한 구동 모듈(30)과 빛을 밝히기 위한 다수의 LED 모듈(50)들을 안착시키는 공간이 형성된 전등 케이스(20); 및 상기 전등 케이스(20)에 체결되어 해당 전등 케이스(20)에 설치된 다수의 LED 모듈(50)들이 발산하는 빛을 반사시키는 반사판(80); 을 포함하며, 상기 전등 케이스(20)는 상기 구동 모듈이 설치고정되는 함몰된 제 1 하우징부(21)와, 상기 LED 모듈(50)들이 안착되는 장착구가 설치되는 제 2 하우징부(22)로 구획되고, 상기 제 2 하우징부(22)의 장착구와 LED 모듈(50)의 사이에 삽입되며, 하부의 장착구 접합면(51a)이 상기 장착구에 밀착될 수 있도록 평면으로 구성되고 상부의 기판 접합면(51b)이 상기 LED 모듈(50)의 PCB 기판(52)이 놓일 수 있도록 평면으로 구성되며, 상기 장착구 접합면(51a)과 기판 접합 면(51b)이 서로 평행하지 않고 소정 접합 각도(α2)를 이루도록 형성되는 조향 조절구(51)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전등 케이스(20)에서 장착구의 외면은 다수의 방열핀이 형성된 방열판(60)으로서 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 장착구, 방열판(60) 및 조향 조절구(51)는 알루미늄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가로등용 LED 전등은 다수의 LED 모듈들이 장착되는 장착구가 전체적으로 채널 형상을 가지도록 2 단 절곡부를 마련함으로써 조사되는 범위를 확장하고 조사구역의 측면 조도를 강화시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 조향 조절구의 설치 및 각도 조절을 통해 가로등의 설치높이나 조사범위 제한규정에 따라 자유로운 조사각 변화가 가능하게 된다.
또한, 색상 필름의 삽입을 통해 가로등용 LED 전등의 색상을 다양화할 수 있어서 설치 장소에 적합한 빛을 적절하게 제공할 수 있게 되는 효과도 있다.
이하 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 분해 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등은 전등의 빛이 비추어질 수 있게 투명하게 형성되는 반구형의 전등 커버(10)와, 상기 전등 커버(10)과 결합되며 전등을 구동시키기 위한 구동 모듈(30)과 빛을 밝히기 위한 다수의 LED 모듈(50)들을 안착시키며 외부 전원을 인입받기 위한 전원 인입구(40)가 일측에 구비된 전등 케이스(20)와, 상기 전등 케이스(20)에 체결되어 해당 전등 케이스(20)에 설치된 다수의 LED 모듈(50)들이 발산하는 빛을 반사시키는 반사판(80)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 전등 커버(10)는 LED로부터 발산되는 빛이 투과되는 유리 및 투명 수지재로 이루어진다.
또한, 상기 전등 케이스(20)는 내부에 구동 모듈(30) 및 LED 모듈(50)들이 내장되는 공간이 형성되고, 일측면은 개구되어 형성된다.
이러한 전등 커버(10)와 전등 케이스(20)에는 각각 상호 대응되는 위치에 체결공이 형성되며, 이를 통해 볼트 및 너트 등의 체결 부재에 의한 상호 조립이 가능하도록 구성되게 된다.
여기에서, 전체적으로 반구 형상을 가지게 되는 상기 전등 케이스(20)의 함몰된 제 1 하우징부(21)에는 내부에 내장되는 다수의 LED 모듈(50)들에 전원을 공급하여 구동시키기 위한 구동 모듈(30)이 설치고정되게 된다.
도 3은 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 구동 모듈에 대한 블럭도이다.
상기 구동 모듈(30)에 대하여 간략히 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부의 전원 케이블이 전원 인입구(40)를 따라 내부로 인입되고 해당 전원 케이블을 통해 전달되는 교류전원은 라인필터, 브릿지 다이오드 등을 포함하는 내부 전원 변환부(11)를 통해 안정화된 직류전원으로 변환된다. 그리고 해당 직류전원은 스위 칭부(12)에 의해 스위칭되어 각각의 LED 모듈(50)에 제공된다. 이때, 이러한 LED 모듈(50)의 부하전류 상태는 제어부(13)에 의해 체크되어 상기 스위칭부(12)의 공진주파수를 가변시킴으로써 피드백을 통한 안정된 LED 구동을 보장할 수 있게 된다.
여기에서 각각의 LED 모듈(50)들은 둘 이상의 LED 개체가 직렬로 조합된 다수의 LED군을 병렬로 연결시키는 직병렬 병합구조로 연결하게 된다.
다음으로, 전체적으로 반구 형상을 가지게 되는 상기 전등 케이스(20)에서 함몰된 형태로 구비되는 상기 제 1 하우징부(21)와 달리, 상기 제 2 하우징부(22)는 LED 모듈(50)들이 안착되는 채널형 장착구(70)가 3 면으로 이루어지며 각각의 면이 전체적으로 완곡한 채널 형상을 이루도록 2 단 절곡되어 있다.
도 4는 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 채널형 장착구에 대한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 중심면(73)과 그 좌우측의 제 1 측면(71) 및 제 2 측면(72)을 갖는 2 단 절곡된 채널형 장착구(70)에서 그 중심면(71)은 설치시 바로 아래 지면을 향하여 LED 모듈(50)의 빛이 조사되도록 수평하게 구비된다. 또한 상기 제 1 측면(71)은 상기 중심면(73)과 직각(90°) 이상의 각도를 가지게 중심면(73)의 측면에 구비되고, 상기 제 2 측면(72)은 상기 중심면(73)과 직각(90°) 이상의 각도를 가지게 중심면(73)의 측면에 구비된다.
따라서, 이와 같이 2 단 절곡된 채널형 장착구(70)에서 중심면(71)에 LED 모듈(50)이 설치되고 또한 각각의 제 1 측면(71) 및 제 2 측면(72)에 LED 모듈(50)이 설치됨으로써 직진성의 특성을 갖는 LED 광원의 빛을 측면으로 분산하여 조명할 수 있게 된다.
바람직하게는 상기 중심면(73)과 양 측면(71, 72)이 이루는 절곡 각도(α1)는 120°내지 150°에서 결정될 수 있다.
도 5에는 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 채널형 장착구에 의한 빛의 조사 상태가 도시되어 있다.
즉, 상기 제 1 측면(71) 및 제 2 측면(72)과 중심면(73)이 이루는 절곡 각도(α1)가 좁을수록 해당 LED 광원이 빛을 보낼 수 있는 측면거리가 넓어지지만 구조상 광원을 서로 방해할 수 있으며, 또한 절곡 각도(α1)가 넓어질수록 해당 LED 광원이 빛을 보낼 수 있는 측면거리가 좁아지게 된다.
이 절곡 각도(α1)는 해당 가로등용 LED 전등이 설치되는 가로등의 높이와 해당 가로등용 LED 전등이 빛을 조사해야 하는 지면 범위에 따라 가변될 수 있다.
이때, 내면의 중심면(73), 제 1 측면(71) 및 제 2 측면(72)에 LED 모듈(50)이 장착되는 상기 채널형 장착구(70)의 외면은 광원의 점등으로 인하여 발생되는 고열을 전달 및 냉각하는 방열판(60)으로서 구성된다. 이러한 방열판(60)은 LED 발광에 의해 발생된 열을 흡수하여 방열시키는 것으로 표면적을 넓히기 위해 다수의 방열핀(61)들이 형성된다. 바람직하게는 해당 방열판(60) 및 채널형 장착구(70)의 재질을 알루미늄을 사용하며, 보다 바람직하게는 발포 알루미늄을 사용하여 표면적을 더욱 넓힘으로써 방열 효율을 향상시킬 수도 있다.
이때, 상기 채널형 장착구(70)의 배면에 형성된 방열판(60)의 방열핀(61)들 은 도 10에 도시된 바와 같이 해당 가로등에서 폭이 좁은 가로 방향을 따라 수평한 상태로 다수개가 형성되게 된다. 실제로 기존의 LED 가로등에서는 해당 방열핀들이 폭이 긴 세로 방향을 따라 다수개가 형성되었으나, 이 경우 실제 해당 LED 가로등의 설치시 설치각이 전원 인입구(40)가 있는 꼬리부에 비해 방열핀들이 설치되는 머리 부위가 10°정도 올라가게 설치되기 때문에 방열핀들로 인하여 그 사이에 구획되는 빗물 배수로의 각도가 10°정도 밖에 되지 않아 빗물의 배수가 용이하지 않고 이로 인해 이물질이 방열핀들의 사이에 축적되어 방열 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
하지만, 상기 방열핀(61)들은 폭이 좁은 가로 방향을 따라 수평한 상태로 형성되기 때문에 반구형상의 케이스 배면에서 방열핀들로 인하여 그 사이에 구획되는 빗물 배수로의 각도가 보다 낙차가 큰 각도를 가지게 되기 때문에 용이하게 빗물의 배수가 이루어질 수 있게 된다.
한편, 상기 채널형 장착구(70)에 장착되는 LED 모듈(50)의 구조를 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 LED 모듈에 대한 구성 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 해당 LED 모듈(50)은 채널형 장착구(70)에 서멀 그리스 등을 통해 부착되는 PCB 기판(52)과 상기 PCB 기판(52)에 장착되는 다수의 LED 소자(53)를 포함하여 구성된다. 이때, 해당 PCB 기판(52)은 상기 스위칭부(12)를 통해 스위칭된 전원을 각각의 LED 소자(53)에 공급하게 된다.
여기에서 해당 LED 소자(53)들에서 방사되는 빛의 확산을 위한 렌즈(55)가 LED 소자(53)가 장착된 PCB 기판(52) 상에 안치되며, 해당 PCB 기판(52)과 렌즈(55)의 사이에는 LED 소자(53)의 설치 높이를 보장하기 위한 플라스틱 재질의 이격 링(54)이 삽입되게 된다.
이때, 상기 렌즈(55)의 하부 테두리부 상에는 렌즈 고정구(56)의 일측이 고정되고, 또한 해당 렌즈 고정구(56)의 타측은 상기 채널형 장착구(70)에 고정되기 때문에 해당 렌즈(55)는 상기 LED 소자(53)를 덮어 빛을 확산시키면서도 고정된 자세를 유지할 수 있게 된다. 여기에서 상기 렌즈 고정구(56)는 볼트 등의 체결 부재에 의해 상기 렌즈(55) 및 채널형 장착구(70)에 고정되게 된다.
한편, 상기 채널형 장착구(70)와 LED 모듈(50)의 사이에 별도의 조향 조절구(51)가 구비되어 해당 조향 조절구(51)를 통해 LED 모듈(50)의 조사각을 조절함으로써 가로등이 설치되는 설치높이나 조사범위 제한규정에 따라 자유로운 조사각 변화가 가능하게 된다.
도 7에는 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 조향 조절구(51)에 대한 단면도가 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 상기 조향 조절구(51)는 하부의 장착구 접합면(51a)이 상기 채널형 장착구(70)의 상기 제 1 측면(71) 또는 제 2 측면(72)에 밀착될 수 있도록 평평한 평면으로 구성되며 또한 그 상부의 기판 접합면(51b) 역시 상기 LED 모듈(50)의 PCB 기판(52)이 놓일 수 있도록 평평한 평면으로 구성된다. 이때, 상기 조향 조절구(51)의 장착구 접합면(51a)과 기판 접합면(51b)는 서로 평행하지 않고, 일정한 접합 각도(α2)를 이루도록 구비된다.
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 조향 조절구(51)가 상기 채널형 장착구(70)와 LED 모듈(50)이 서로 일정한 접합 각도(α2)를 가지도록 함으로써 이러한 조향 조절구(51)가 가지는 접합 각도(α2)의 조절을 통해 상기 제 1 측면(71) 또는 제 2 측면(72)에 설치되는 LED 모듈(50)의 조사각을 자유롭게 조절할 수 있게 된다.
바람직하게는 상기 장착구 접합면(51a)과 기판 접합면(51b)이 이루는 접합 각도(α2)는 5°내지 80°에서 결정될 수 있다.
즉, 상기 상기 장착구 접합면(51a)과 기판 접합면(51b)이 이루는 접합 각도(α2)가 좁을수록 해당 LED 광원이 빛을 보낼 수 있는 측면거리가 넓어지지만 구조상 광원을 서로 방해할 수 있으며, 또한 접합 각도(α2)가 넓어질수록 해당 LED 광원이 빛을 보낼 수 있는 측면거리가 좁아지게 된다.
이러한 조향 조절구(51)는 해당 가로등용 LED 전등이 설치되는 가로등의 높이와 해당 가로등용 LED 전등이 빛을 조사해야 하는 지면 범위에 따라 기설치 제품에 추가적으로 설치하는 것이 가능하다.
이때, 상기 조향 조절구(51)는 접합되는 채널형 장착구(70)와 동일한 알루미늄 재질로 구성되어 방열 효율을 유지시키도록 하는 것이 좋다.
한편, 상기 전등 커버(10)와 전등 케이스(20)로 이루어지는 제 1 하우징부(21)에는 다수의 LED 모듈(50)들에서 방사되는 빛을 반사시키기 위한 반사판(80)이 개재되게 된다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 반사판(80)은 상기 채널형 장착구(70)와 마찬가지로 2 단 절곡된 구조를 가져 해당 채널형 장착구(70)의 중심면(73)과 그 좌우측의 제 1 측면(71) 및 제 2 측면(72)과 밀접하게 결합되어 전체적으로 해당 채널형 장착구(70)를 덮게 된다. 이때, 각각의 LED 모듈(50)에서 방사되는 빛이 통과될 수 있도록 상기 반사판(80)에는 각각의 LED 모듈(50)의 렌즈(55)가 돌출되어 나올 수 있는 렌즈홀(81)이 구비된다.
한편, 해당 가로등용 LED 전등은 LED 소자 자체가 대부분 흰색 또는 청색을 발하기는 하지만, 백색광 뿐만 아니라 설치 환경의 필요에 따라 은은한 황색등이나 푸른색등이 필요한 경우가 발생한다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 LED 모듈(50)의 렌즈(55)에서 해당 LED 소자(53)와 마주하는 렌즈(55)의 평평한 바닥면에는 색상 필름(57)이 접합되어 LED 모듈(50)에서 방사되는 빛을 색상 필름의 색상에 따라 가변시킬 수 있게 된다.
이때, 이러한 색상 필름(57)의 위치는 상술한 렌즈(55)의 바닥면에 제한되지 않고, 해당 렌즈(55)의 반구형 외면에 접합되거나, 상기 전등 커버(10)에는 내외면에 선택적으로 접합될 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
도 1은 가로등의 측면 조도를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 분해 사시도.
도 3은 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 구동 모듈에 대한 블럭도.
도 4는 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 채널형 장착구에 대한 단면도.
도 5는 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 채널형 장착구에 의한 빛의 조사 상태를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 LED 모듈에 대한 구성 단면도.
도 7은 본 발명이 적용되는 가로등용 LED 전등의 조향 조절구에 대한 단면도.
도 8은 조향 조절구가 적용된 상태를 설명하기 위한 도면.
도 9는 색상 필름이 적용된 상태를 설명하기 위한 도면.

Claims (3)

  1. 반구형의 전등 커버(10);
    일측면이 개구되어 상기 전등 커버(10)와 결합되며, 전등을 구동시키기 위한 구동 모듈(30)과 빛을 밝히기 위한 다수의 LED 모듈(50)들을 안착시키는 공간이 형성된 전등 케이스(20); 및
    상기 전등 케이스(20)에 체결되어 해당 전등 케이스(20)에 설치된 다수의 LED 모듈(50)들이 발산하는 빛을 반사시키는 반사판(80); 을 포함하며,
    상기 전등 케이스(20)는 상기 구동 모듈이 설치고정되는 함몰된 제 1 하우징부(21)와, 상기 LED 모듈(50)들이 안착되는 장착구가 설치되는 제 2 하우징부(22)로 구획되고,
    상기 제 2 하우징부(22)의 장착구와 LED 모듈(50)의 사이에 삽입되며, 하부의 장착구 접합면(51a)이 상기 장착구에 밀착될 수 있도록 평면으로 구성되고 상부의 기판 접합면(51b)이 상기 LED 모듈(50)의 PCB 기판(52)이 놓일 수 있도록 평면으로 구성되며, 상기 장착구 접합면(51a)과 기판 접합면(51b)이 서로 평행하지 않고 소정 접합 각도(α2)를 이루도록 형성되는 조향 조절구(51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각의 조절이 가능한 가로등용 엘이디 전등.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전등 케이스(20)에서 장착구의 외면은 다수의 방열핀이 형성된 방열 판(60)으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 조향각의 조절이 가능한 가로등용 엘이디 전등.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 장착구, 방열판(60) 및 조향 조절구(51)는 알루미늄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조향각의 조절이 가능한 가로등용 엘이디 전등.
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