KR20110029209A

KR20110029209A - 발광 다이오드를 구비하는 가로등용 조명장치

Info

Publication number: KR20110029209A
Application number: KR1020090086778A
Authority: KR
Inventors: 차기만
Original assignee: (주)세화테크
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-23

Abstract

본 발명은 가로등용 조명장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 가로등용 조명장치는 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB; 상기 메탈 PCB의 후면에 위치하며, 상기 메탈 PCB를 장착하기 위한 장착부가 중앙에 형성되며, 상기 장착부의 가장자리를 따라 물이 유동하기 위한 제1개구부가 형성되며, 다수의 핀을 통해 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열을 방열하는 상측 금속 방열판; 상기 메탈 PCB의 전면에 위치하며, 상기 상측 금속 방열판과 가장자리가 결합되며, 상기 상측 금속 방열판의 장착부에 대응되는 영역이 천공되며, 상기 상측 금속 방열판의 제1개구부에 대응되는 영역에 제2개구부가 형성되며, 다수의 핀을 통해 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열을 방열하는 하측 금속 방열판; 상기 상측 금속 방열판과 상기 하측 금속 방열판의 제1 및 제2개구부들이 형성하는 공간으로 물을 유입 또는 유출하는 워터 박스; 상기 하측 금속 방열판의 천공 영역에 결합되며 다수의 확산 렌즈가 장착된 투명 렌즈 케이스;를 포함하며, 상기 상측 방열판과 하측 방열판의 개구부들에 의해 형성되는 공간으로 유입된 물은 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열에 의해 상기 공간내에서 순환됨을 특징으로 한다. 특히, 상기 상측 금속 방열판의 장착부는, 상기 상측 금속 방열판과 상기 하측 금속 방열판이 결합될 때에, 상기 메탈 PCB의 전면과 상기 투명 렌즈 케이스 사이에 물이 유동하기 위한 협소한 공간이 형성될 수 있는 위치에 형성되며, 상기 메탈 PCB의 전면은 에폭시 코팅되며, 상기 상측 방열판과 하측 방열판의 개구부들과 상기 메탈 PCB와 상기 투명 렌 즈 케이스 사이에 의해 형성되는 공간으로 유입된 물은 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열에 의해 상기 공간내에서 순환됨을 특징으로 한다.

발광 다이오드, 방열

Description

발광 다이오드를 구비하는 가로등용 조명장치{Street light having LED diode}

본 발명은 가로등용 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광 다이오드를 구비하는 가로등용 조명장치에 관한 것이다.

소비전류가 0.3W 미만의 고휘도 발광 다이오드를 이용한 조명등은 발광 다이오드에서 발열되는 열이 적어, 다수 개의 발광 다이오드를 배열함으로써 작은 에너지의 소모로 높은 휘도를 얻을 수 있고, 램프 소자의 수명이 길기 때문에 신호등 및 전광판과 같은 사인물 조명에 널리 사용되고 있다.

그러나 가로등, 터널등, 자동차 전도등과 같이, 높은 조도를 요구하는 곳에 사용되는 고휘도 발광 다이오드 소자는 일반 고휘도 발광 다이오드 소자에 비해 소비전류가 10배 이상인 3W급의 고출력 발광 다이오드 소자를 사용한다. 그러나 가로등의 메탈 할라이드 램프나 수은 램프에 비하여 광량이 매우 적으므로, 고휘도 발광 다이오드를 다수 개 밀집하여 사용하게 되는데, 이 경우에는 단위 면적당 열이 급격히 상승하여, 발광 다이오드 소자의 열화 현상을 급속히 진행시킴으로써 발광 다이오드의 조도와 수명이 급격히 저하되는 문제가 야기되었다.

이에따라 고출력 발광 다이오드 소자를 이용한 조명 등기구를 개발할 때에는 발광소자의 광원에서 나오는 열을 효과적으로 방열할 수 있는 구조로 설계되어야 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 다수 개의 발광 다이오드가 안착되는 알루미늄 방열판을 적층시켜 만든 인쇄회로기판과 다수 개의 열방출 돌기가 형성된 알루미늄 방열판을 밀착시켜 발광 다이오드에서 발산되는 열을 외부의 공기로 신속하게 방열하는 방식을 이용하고 있다.

또한, 한국 특허 출원 공개번호 10-2006-0090509호에 개시된 광을 조사하는 광원과 광원이 부착되는 회로기판부, 상기 회로기판부와 일체로 형성되는 것으로 그 내부에 형성되어, 냉매가 지나가는 통로와 상기 통로로 냉매가 유입되는 냉매유입구 및 냉매가 유출되는 냉매유출구가 형성된 열전달부를 가진 방열구조체로 형성된 수냉식 냉각구조를 채용한 조명 유니트를 개시한다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술은 발광 다이오드의 광원 뒷면에서 발열되는 열은 회로기판과 결합된 알루미늄 방열 구조체를 통하여, 효과적으로 방열하지만, 발광 다이오드의 빛이 발산되는 광원전면부의 높은 열은 효과적으로 방열하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 다수 개의 발광 다이오드가 배열되어 형성된 가로등용 조명장치에 대해 다수 개의 발광 다이오드로부터 발열된 열을 효과적으로 방출할 수 있는 가로등용 조명장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가로등용 조명장치는 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB; 상기 메탈 PCB의 후면에 위치하며, 상기 메탈 PCB를 장착하기 위한 장착부가 중앙에 형성되며, 상기 장착부의 가장자리를 따라 물이 유동하기 위한 제1개구부가 형성되며, 다수의 핀을 통해 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열을 방열하는 상측 금속 방열판; 상기 메탈 PCB의 전면에 위치하며, 상기 상측 금속 방열판과 가장자리가 결합되며, 상기 상측 금속 방열판의 장착부에 대응되는 영역이 천공되며, 상기 상측 금속 방열판의 제1개구부에 대응되는 영역에 제2개구부가 형성되며, 다수의 핀을 통해 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열을 방열하는 하측 금속 방열판; 상기 상측 금속 방열판과 상기 하측 금속 방열판의 제1 및 제2개구부들이 형성하는 공간으로 물을 유입 또는 유출하는 워터 박스; 상기 하측 금속 방열판의 천공 영역에 결합되며 다수의 확산 렌즈가 장착된 투명 렌즈 케이스;를 포함하며, 상기 상측 방열판과 하측 방열판의 개구부들에 의해 형성되는 공간으로 유입된 물은 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열에 의해 상기 공간내에서 순환됨을 특징으로 한다.

특히, 상기 상측 금속 방열판의 장착부는, 상기 상측 금속 방열판과 상기 하측 금속 방열판이 결합될 때에, 상기 메탈 PCB의 전면과 상기 투명 렌즈 케이스 사이에 물이 유동하기 위한 협소한 공간이 형성될 수 있는 위치에 형성되며, 상기 메탈 PCB의 전면은 에폭시 코팅되며, 상기 상측 방열판과 하측 방열판의 개구부들과 상기 메탈 PCB와 상기 투명 렌즈 케이스 사이에 의해 형성되는 공간으로 유입된 물은 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열에 의해 상기 공간내에서 순환됨을 특징으로 한다.

본 발명은 다수 개의 발광 다이오드가 배열되어 형성된 가로등 조명장치에 대해 다수 개의 발광 다이오드로부터 발열된 열을 효과적으로 방출할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등용 조명장치의 종측 단면도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등용 조명장치의 횡측 단면도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 가로등용 조명장치의 분해 사시도를 도시한 것이다.

상기한 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등용 조명장치의 구조를 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등용 조명장치는 덮개(100)와 커버(102)와 상측 금속 방열판(104)과 워터 박스(106a)와 하측 금속 방열판(106), 다 수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB(110), 다수의 확산렌즈가 장착된 투명 렌즈 케이스(113), 콘트롤박스(106b)로 구성된다.

상기 커버(102)는 알루미늄 소재의 유선형 구조물로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등용 조명장치의 상측을 보호한다. 특히 상기 커버(102)의 중앙부분에는 상측 금속 방열판(104)으로부터의 열을 외부로 유출시키기 위한 홀(h)이 다수 형성되고, 상기 홀(h)을 통해 비나 눈이 유입되는 것을 방지하기 위한 덮개(100)가 상기 홀(h) 형성위치에 대응되게 상부에 결착된다. 특히 상기 덮개(100)는 상기 커버(102)와 이격 설치되어, 상기 덮개(100)의 홀(h)로부터의 가열된 공기가 외부로 용이하게 유출될 수 있게 한다.

상기 상측 금속 방열판(104)은 알루미늄 소재인 다수의 핀이 구비되는 방열판으로, 상기 상측 금속 방열판(104)과 상기 하측 금속 방열판(108)의 가장자리가 결합되는 경우에 상기 상측 금속 방열판(104)과 상기 하측 금속 방열판(108) 사이에 워터 박스(106a)로부터 유입 또는 유출되는 물이 유동할 수 있는 충분한 공간을 형성하는 개구부(o1)가 형성된다. 또한 상기 상측 금속 방열판(104)의 핀은 방열효과를 높이기 위해 상기 개구부(o1)의 내부까지 연장된다.

또한 상기 상측 금속 방열판(104)의 하측면에는 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB(110)가 장착되기 위한 장착부(s)가 형성되며, 상기 장착부(s)는 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB(110)가 장착된 상태에서도 상기 워터 박스(106a)로부터 유입 또는 유출되는 물이 유동하기 위한 협소 공간이 형성되도록 상기 장착부(s)의 위치가 결정된다. 특히 상기 장착부(s)는 상기 상측 금속 방열 판(104)의 중앙부분에 위치하며, 상기 개구부(o1)는 상기 장착부(s)의 가장자리를 따라 형성된다.

상기 워터 박스(106a)는 상기 상측 금속 방열판(104)의 상측 가장자리 중 어느 한 위치에 설치되며, 상기 워터 박스(106a)는 상기 상측 금속 방열판(104)을 통해 상측 금속 방열판(104)과 하측 금속 방열판(108) 사이에 형성되는 공간으로 물을 유입 또는 유출하기 위한 개구부가 하부에 형성됨으로써, 상기 다수의 발광 다이오드의 발열에 의해 생성된 열이 대류현상에 의해 자연 냉각되도록 한다. 특히 상기 워터 박스(106a)에는 설치 초기에 물을 주입하기 위한 물 구입구가 상부에 형성된다.

상기 하측 금속 방열판(108)은 알루미늄 소재인 다수의 핀이 구비되는 방열판으로, 상기 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB(110)의 장착 위치에 대응되는 영역이 천공되며, 상기 천공된 영역에 다수의 확산렌즈(112)가 장착된 투명 렌즈 케이스(113)가 결합된다. 또한 상기 하측 금속 방열판(108)에는 상기 상측 금속 방열판(104)과 가장자리가 결합되는 경우에 상기 상측 금속 방열판(104)과의 사이에 워터 박스(106a)로부터 유입 또는 유출되는 물이 유동하기 위한 충분할 공간을 형성하는 개구부(o2)가 형성된다. 또한 하측 금속 방열판(108)의 핀은 방열효과를 높이기 위해 상기 개구부(o2)의 내부까지 연장된다.

상기 확산렌즈(112)가 장착된 투명 렌즈 케이스(113)가 결합된 상태에서 상기 하측 금속 방열판(108)의 가장자리가 상기 상측 금속 방열판(104)의 가장자리와 결합되면, 상기 하측 금속 방열판(108)과 상기 상측 금속 방열판(104) 사이에는 워 터 박스(106a)로부터 유입 또는 유출되는 물이 유동하기 위한 충분할 공간이 형성되며, 상기 공간은 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB(110)의 전면을 포함함으로, 상기 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB(110)의 전면으로 발열되는 열을 자연 대류 현상을 통해 방열시킨다.

본 발명은 상측 금속 방열판(104)과 하측 금속 방열판(108) 사이에 물을 유동시켜 냉각을 이행함으로써, 상기 상측 금속 방열판(104)과 상기 하측 금속 방열판(108) 사이에 밀봉부재(114)를 더 구비한다.

또한 상기 투명 렌즈 케이스(113)에는 다수의 확산렌즈(112)를 삽입하기 위한 다수의 확산렌즈 삽입 및 고정 홈이 형성되며, 상기 다수의 확산렌즈(112)는 상기 다수의 확산렌즈 삽입 및 고정 홈에 각각 삽입되어 고정된다.

또한 상기 콘트롤 박스(106b)는 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB(110)와 연결되어, 상기 다수의 발광 다이오드에 대한 제어를 이행한다.

또한 상기 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB(110)의 전면은 다수의 발광 다이오드가 설치된 상태에서 에폭시 코팅되어 전면이 물과 직접 닿더라도 다수의 발광 다이오드 구동에는 영향을 미치지 않게 한다. 또한 다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB(110)의 후면은 회로 패턴이 없는 상태의 메탈면으로 상측 금속 방열판(104)과의 밀착시에 열의 빠른 이동을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등용 조명장치의 종측 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등용 조명장치의 횡측 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 가로등용 조명장치의 분해 사시도.

Claims

가로등용 조명장치에 있어서,

다수의 발광 다이오드가 장착된 메탈 PCB;

상기 메탈 PCB의 후면에 위치하며, 상기 메탈 PCB를 장착하기 위한 장착부가 중앙에 형성되며, 상기 장착부의 가장자리를 따라 물이 유동하기 위한 제1개구부가 형성되며, 다수의 핀을 통해 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열을 방열하는 상측 금속 방열판;

상기 메탈 PCB의 전면에 위치하며, 상기 상측 금속 방열판과 가장자리가 결합되며, 상기 상측 금속 방열판의 장착부에 대응되는 영역이 천공되며, 상기 상측 금속 방열판의 제1개구부에 대응되는 영역에 제2개구부가 형성되며, 다수의 핀을 통해 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열을 방열하는 하측 금속 방열판;

상기 상측 금속 방열판과 상기 하측 금속 방열판의 제1 및 제2개구부들이 형성하는 공간으로 물을 유입 또는 유출하는 워터 박스;

상기 하측 금속 방열판의 천공 영역에 결합되며 다수의 확산 렌즈가 장착된 투명 렌즈 케이스;를 포함하며,

상기 상측 방열판과 하측 방열판의 개구부들에 의해 형성되는 공간으로 유입된 물은 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열에 의해 상기 공간내에서 순환됨을 특징으로 하는 가로등용 조명장치.
제1항에 있어서,

상기 상측 금속 방열판의 장착부는,

상기 상측 금속 방열판과 상기 하측 금속 방열판이 결합될 때에,

상기 메탈 PCB의 전면과 상기 투명 렌즈 케이스 사이에 물이 유동하기 위한 협소한 공간이 형성될 수 있는 위치에 형성되며,

상기 메탈 PCB의 전면은 에폭시 코팅되며,

상기 상측 방열판과 하측 방열판의 개구부들과 상기 메탈 PCB와 상기 투명 렌즈 케이스 사이에 의해 형성되는 공간으로 유입된 물은 상기 다수의 발광 다이오드가 발열한 열에 의해 상기 공간내에서 순환됨을 특징으로 하는 가로등용 조명장치.
제1항에 있어서,

상기 상측 금속 방열판의 상면에 위치하며, 상기 상측 금속 방열판으로부터의 공기를 배출하기 위한 구멍이 중앙 부분에 다수 형성된 커버;

상기 다수 구멍의 형성 영역을 덮는 덮개;를 더 구비하며,

상기 덮개는 상기 커버로부터 소정 거리 이격되게 설치됨을 특징으로 하는 가로등용 조명장치.
제1항에 있어서,

상기 상측 금속 방열판 또는 상기 하측 금속 방열판의 핀은,

상기 개구부 내부까지 연장됨을 특징으로 하는 가로등용 조명장치.